JPWO2019167150A1 - 像解析装置、解析装置、形状測定装置、像解析方法、測定条件決定方法、形状測定方法及びプログラム - Google Patents

像解析装置、解析装置、形状測定装置、像解析方法、測定条件決定方法、形状測定方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定可能とする。像解析装置は、被測定物に投影される光による像を撮像した場合において被測定物の形状測定に不適切な像を、被測定物の設計情報と測定条件とに基づいて検出する像解析部８３と、像解析部８３の検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する出力部８８と、を備える。

Description

本発明は、像解析装置、解析装置、形状測定装置、像解析方法、測定条件決定方法、形状測定方法及びプログラムに関する。
例えば特許文献１に示すように、形状測定装置には、被測定物に向けて測定光を投影する照射部と、被測定物に投影される測定光の像を撮像し、画像データを出力する撮像部とを備え、画像データの測定光の像の位置に基づいて、光切断法を利用して被検物の形状を測定する形状測定装置がある。撮像部により撮像される測定光の像は、撮像部の被測定物に対する相対位置などの測定条件に応じて変化する。従って、測定光を撮像する際には、測定条件を予め設定した上で、撮像を行う。そして、形状測定を正確に行うことができる測定条件を容易に設定可能とすることが求められている。
特開２０１５−６８６５４号公報
本発明の第１の態様によれば、像解析装置は、被測定物に投影される光による像を撮像した場合において前記被測定物の形状測定に不適切な像を、前記被測定物の設計情報と測定条件とに基づいて検出する像解析部と、前記像解析部の検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する出力部と、を備える。
本発明の第２の態様によれば、解析装置は、第１の態様による像解析装置と、前記検出結果情報を表示する表示装置と、を有する。
本発明の第３の態様によれば、形状測定装置は、第２の態様による解析装置と、操作者からの入力を受け付ける入力部と、前記被測定物に測定光を投影させる投影部、及び、前記被測定物に投影された前記測定光の像を撮像する撮像部を有する光学プローブと、前記入力部への入力により、前記測定条件を設定する条件設定部と、を有する。
本発明の第４の態様によれば、像解析方法は、被測定物に投影される光による像を撮像した場合において前記被測定物の形状測定に不適切な像を、前記被測定物の設計情報と測定条件とに基づいて検出する像解析ステップと、前記像解析ステップでの検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する出力ステップと、を備える。
本発明の第５の態様によれば、測定条件決定方法は、第３の態様による像解析方法と、前記出力ステップで出力された前記検出結果情報に基づき、前記測定条件を決定する、測定条件決定ステップと、を有する。
本発明の第６の態様によれば、形状測定方法は、第３の態様による測定条件決定方法と、前記測定条件ステップで決定した前記測定条件で、前記被測定物の形状測定を行う形状測定ステップと、を有する。
本発明の第６の態様によれば、プログラムは、第４の態様による像解析方法をコンピュータに実行させる。
第１実施形態に係る形状測定装置の外観を示す図である。 本実施形態の形状測定装置の概略構成を示す模式図である。 本実施形態に係る解析装置のブロック図である。 本実施形態に係る形状測定のフローを示すフローチャートである。 形状測定装置により被測定物の形状を測定する動作の例を説明する図である。 撮像装置に入射する光を説明する模式図である。 撮像装置に入射する光を説明する模式図である。 撮像装置に実際に撮像された撮像画像の例を示す図である。 像解析実行部による解析の方法を示すフローチャートである。 本実施形態に係る検出部の評価方法を示すフローチャートである。 再現像の一例を示す図である。 メニュー画像の一例を示す図である。 スキャンマージンを説明するための図である。 測定チェック結果画面の一例を示す図である。 測定チェック結果画面の一例を示す図である。 本実施形態に係る測定条件を設定する際のフローを説明するフローチャートである。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。 第２実施形態に係る解析装置のブロック図である。 第３実施形態に係る測定条件を設定する際のフローを説明するフローチャートである。 構造物製造システムのブロック構成図である。 構造物製造システムによる処理の流れを示したフローチャートである。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。Ｚ軸方向は、例えば鉛直方向に設定され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、例えば、水平方向に平行で互いに直交する方向に設定される。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ軸方向とする。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る形状測定装置１の外観を示す図である。図２は、本実施形態の形状測定装置１の概略構成を示す模式図である。
形状測定装置１は、例えば光切断法を利用して、測定対象の物体（被測定物Ｍ）の三次元的な形状を測定するものである。形状測定装置１は、プローブ移動装置２と、光学プローブ３と、解析装置４と、保持回転装置７と、を備える。形状測定装置１は、ベースＢＳに設けられた保持回転装置７に保持されている被測定物Ｍを光学プローブ３が撮像するものである。また、本実施形態では、プローブ移動装置２と保持回転装置７とが、光学プローブ３と被測定物Ｍとを相対的に移動させる移動機構となる。
プローブ移動装置２は、光学プローブ３を移動させることで、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置及び相対姿勢を調整するためのものである。
相対位置とは、被測定物Ｍに対する、光学プローブ３の位置であり、言い換えれば、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置である。相対位置は、光学プローブ３が備える装置の位置（座標）が、被測定物Ｍの位置（座標）に対し、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向の少なくともいずれかにおいて変化した場合に、変化する。
相対姿勢とは、被測定物Ｍに対する、光学プローブ３の相対角度であり、言い換えれば、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対姿勢（相対角度）である。相対姿勢は、光学プローブ３が備える装置の姿勢が、被測定物Ｍの姿勢に対し、θＸ軸方向、θＹ軸方向、及びθＺ軸方向の少なくともいずれかにおいて変化した場合に、変化する。
なお、光学プローブ３は、後述する投影装置８及び撮像装置９を備えている。従って、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置は、被測定物Ｍと投影装置８との相対位置、又は、被測定物Ｍと撮像装置９との相対位置であるということもできる。同様に、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対姿勢は、被測定物Ｍと投影装置８との相対姿勢、又は、被測定物Ｍと撮像装置９との相対姿勢であるということもできる。また、被測定物Ｍは、後述のようにテーブル７１に配置される。従って、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置は、テーブル７１と光学プローブ３との相対位置、テーブル７１と投影装置８との相対位置、又はテーブル７１と撮像装置９との相対位置であるということもできる。同様に、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対姿勢は、テーブル７１と光学プローブとの相対姿勢、テーブル７１と投影装置８との相対姿勢、又はテーブル７１と撮像装置９との相対姿勢であるということもできる。
プローブ移動装置２は、図２に示すように、駆動部１０、位置検出部１１を備えている。駆動部１０は、Ｘ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、Ｚ移動部５０Ｚ、第１回転部５３及び第２回転部５４を備えている。
Ｘ移動部５０Ｘは、ベースＢＳに対して矢印６２の方向、つまりＸ軸方向に移動自在に設けられている。Ｘ移動部５０Ｘは、光学プローブ３をＸ軸方向に移動させることで、光学プローブ３と被測定物ＭとのＸ軸方向に沿った相対位置を変化させる。Ｙ移動部５０Ｙは、Ｘ移動部５０Ｘに対して矢印６３の方向、つまりＹ軸方向に移動自在に設けられている。Ｙ移動部５０Ｙは、光学プローブ３をＹ軸方向に移動させることで、光学プローブ３と被測定物ＭとのＹ軸方向に沿った相対位置を変化させる。Ｙ移動部５０Ｙには、Ｚ軸方向に延在する保持体５２が設けられている。Ｚ移動部５０Ｚは、保持体５２に対して、矢印６４の方向、つまりＺ軸方向に移動自在に設けられている。Ｚ移動部５０Ｚは、光学プローブ３をＺ軸方向に移動させることで、光学プローブ３と被測定物ＭとのＺ軸方向に沿った相対位置を変化させる。これらＸ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、Ｚ移動部５０Ｚは、光学プローブ３をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能にする移動機構を構成しており、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置を変化させる。Ｘ移動部５０ＸとＹ移動部５０ＹとＺ移動部５０Ｚとは、光学プローブ３を移動させることで、被測定物Ｍと後述の投影装置８との相対位置と、被測定物Ｍと後述の撮像装置９との相対位置との、少なくとも一方を変化させる。
このように、本実施形態では、Ｘ移動部５０Ｘと、Ｙ移動部５０Ｙ、Ｚ移動部５０Ｚとにより光学プローブ３を移動させることで、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置を変化させる。ただし、形状測定装置１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の少なくとも一方向について、被測定物Ｍを移動させることで、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置を変化させてもよい。
第１回転部５３は、後述する保持部材（保持部）５５に支持される光学プローブ３をＸ軸と平行な回転軸線（回転軸）５３ａ回り、つまり矢印６５の方向に回転して光学プローブ３の姿勢を変えるものである。すなわち、第１回転部５３は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢を変化させる。第２回転部５４は、保持部材５５に支持される光学プローブ３を後述する第１保持部５５Ａが延在する方向と平行な軸線回り、つまり矢印６６の方向に回転して光学プローブ３の姿勢を変えるものである。すなわち、第２回転部５４は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢を変化させる。形状測定装置１は、光学プローブ３と光学プローブ３を保持している保持部材５５との相対位置の補正に用いる基準球７３ａまたは基準球７３ｂを有する。
これら、Ｘ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、Ｚ移動部５０Ｚ、第１回転部５３、第２回転部５４の駆動は、エンコーダ装置等によって構成される位置検出部１１の検出の結果に基づいて、解析装置４により制御される。
光学プローブ３は、投影装置８及び撮像装置９を備えており、保持部材５５に支持されている。投影装置８と撮像装置９とは、保持部材５６に保持されることで、所定の位置関係、すなわち所定の基線長で固定されている。ただし、投影装置８と撮像装置９との位置関係は、可変であってもよい。保持部材５５は、回転軸線５３ａと直交する方向に延び、第１回転部５３に支持される第１保持部（第１部分、第１部材）５５Ａと、第１保持部５５Ａの被測定物Ｍに対して遠い側の端部に設けられ回転軸線５３ａと平行に延びる第２保持部（第２部分、第２部材）５５Ｂとが直交する略Ｌ字状に形成されており、第２保持部５５Ｂの＋Ｘ側の端部に光学プローブ３が支持されている。第１回転部５３の回転軸線５３ａの位置は、光学プローブ３よりも、被測定物Ｍに近い側に配置されている。また、第１保持部５５Ａの被測定物Ｍに対して近い側の端部には、カウンターバランス５５ｃが設けられている。したがって、第１回転部５３に駆動力が発生しないときには、図１で図示されているように第１保持部５５Ａの延出方向がＺ軸方向に沿うような姿勢となる。
このように、投影装置８と撮像装置９とは、保持部材５６により位置関係が固定されているため、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置を変化させることが、投影装置８と被測定物Ｍとの相対位置、又は撮像装置９と被測定物Ｍとの相対位置を変化させることを意味することになる。同様に、投影装置８と撮像装置９とは、保持部材５６により位置関係が固定されているため、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢を変化させることが、投影装置８と被測定物Ｍとの相対姿勢、又は撮像装置９と被測定物Ｍとの相対姿勢を変化させることを意味することになる。
保持回転装置７は、図１および図２に示すように、被測定物Ｍを保持するテーブル７１と、テーブル７１をθＺ軸方向、つまり矢印６８の方向に回転させる回転駆動部７２と、テーブル７１の回転方向の位置を検出する位置検出部７３と、を有する。位置検出部７３は、テーブル７１または回転駆動部７２の回転軸の回転を検出するエンコーダ装置である。保持回転装置７は、位置検出部７３で検出した結果に基づいて、回転駆動部７２によってテーブル７１を回転させる。保持回転装置７は、テーブル７１を回転させることで、回転軸中心ＡＸを中心として被測定物Ｍを矢印６８の方向に回転させる。すなわち、回転駆動部７２は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢を変化させる。
第１回転部５３と第２回転部５４とは、光学プローブ３を回転可能にする移動機構を構成しており、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置を変化させる。保持回転装置７は、テーブル７１に保持された被測定物Ｍを回転可能にする移動機構を構成しており、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置を変化させる。第１回転部５３と第２回転部５４とが光学プローブ３の姿勢を変え、保持回転装置７がテーブル７１に保持された被測定物Ｍの姿勢を変えることで、光学プローブ３（後述の投影装置８）によって投影される測定光Ｌの被測定物Ｍへの投影方向と、光学プローブ３（後述の撮像装置９）が被測定物Ｍを撮像する撮像方向との少なくとも一方を変化させる。保持回転装置７は、被測定物Ｍの姿勢を変えることで、光学プローブ３（後述の投影装置８）によって投影される測定光Ｌの被測定物Ｍへの投影方向と、光学プローブ３（後述の撮像装置９）が被測定物Ｍを撮像する撮像方向との少なくとも一方を変化させる。
このように、本実施形態では、第１回転部５３と第２回転部５４とにより光学プローブ３を回転させ、保持回転装置７により被測定物Ｍを回転させることで、相対姿勢を変化させる。ただし、形状測定装置１は、相対姿勢を変化させるものであれば、光学プローブ３と被測定物Ｍとのいずれかのみを回転させてもよい。すなわち、形状測定装置１は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの少なくともいずれかを回転させることで、相対姿勢を変化させればよい。形状測定装置１は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの両方を回転させる場合、光学プローブ３を回転させる回転軸と、被測定物Ｍを回転させる回転軸とは、上記説明に限られず、任意に設定できる。
投影部としての投影装置８は、解析装置４によって制御され、保持回転装置７に保持された被測定物Ｍの少なくとも一部に光を照射するものであり、光源１２、投影光学系１３を備える。本実施形態の光源１２は、例えば、レーザーダイオードを含む。なお、光源１２は、レーザーダイオード以外の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の固体光源を含んでいてもよい。
投影光学系１３は、光源１２から発せられた光の空間的な光強度分布を調整する。本実施形態の投影光学系１３は、例えば、シリンドリカルレンズを含む。投影光学系１３は、１つの光学素子であってもよいし、複数の光学素子を含んでいてもよい。光源１２から発せられた光は、シリンドリカルレンズが正のパワーを有する方向にスポットが広げられて、投影装置８から被測定物Ｍに向く第１方向に沿って、測定光Ｌとして出射する。図２に示したように、投影装置８から出射し、被測定物Ｍに投影した場合、投影装置８からの出射方向に対して直交する面を有する被測定物Ｍに投影されたときには、測定光Ｌは、回転軸線５３ａと平行な方向を長手方向とし、回転軸線５３ａに平行なライン状になる。また、このライン状の測定光Ｌは、被測定物Ｍ上では長手方向に所定の長さを持つ。
なお、このライン状の測定光Ｌの長手方向は、先に説明した第２回転部５４により方向を変えられる。被測定物Ｍの面の広がり方向に応じて、ライン状の測定光Ｌの長手方向を変えることで、効率的に測定することができる。
なお、投影光学系１３は、ＣＧＨ等の回折光学素子を含み、光源１２から発せられた測定光Ｌの空間的な光強度分布を回折光学素子によって調整してもよい。また、本実施形態において、空間的な光強度分布が調整された投影光をパターン光ということがある。測定光Ｌは、パターン光の一例である。ところで、本明細書ではパターンの向きと称しているときは、このライン状の測定光Ｌの長手方向の方向を示している。
投影装置８から被測定物Ｍに照射された測定光Ｌは、被測定物Ｍの表面に投影される。撮像部としての撮像装置９は、被測定物Ｍの表面に投影された測定光Ｌの像を撮像する。具体的には、撮像装置９は、撮像素子２０、及び結像光学系２１を備える。投影装置８から被測定物Ｍに照射された照明光束、すなわち測定光Ｌは、被測定物Ｍの表面で拡散反射して、拡散反射した測定光Ｌの少なくとも一部が結像光学系２１へ入射する。結像光学系２１は、投影装置８によって被測定物Ｍの表面に投影された測定光Ｌの像を結像光学系２１により撮像素子２０に結ぶ。撮像素子２０は、この結像光学系２１が形成する像に応じた画像信号を出力する。
結像光学系２１は、投影装置８からの測定光Ｌの出射方向（進行方向）と被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの長手方向とを含む面上の物体面２１ａと、撮像素子２０の受光面２０ａ（像面）とが共役な関係になっている。なお、投影装置８からの測定光Ｌの出射方向と被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの長手方向とを含む面は、測定光Ｌの伝播方向にほぼ平行である。測定光Ｌの伝搬方向に沿って、撮像素子２０の受光面２０ａと共役な面を形成するようにすることで、被測定物Ｍの表面がどの位置にあっても、合焦した像が得られる。
解析装置４は、形状測定装置１の各部を制御して形状測定を行う。さらに、本実施形態の解析装置４は、光学プローブ３の投影装置８から被測定物Ｍに投影される測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像した場合の、像の解析結果データを算出する。
図３Ａは、本実施形態に係る解析装置４のブロック図である。図３Ｂは、本実施形態に係る形状測定のフローを示すフローチャートである。解析装置４は、本実施形態ではコンピュータであり、図３Ａに示すように、ハードウェアとして、入力部３２と、表示部３３と、記憶部３４と、制御部３６とを有する。形状測定装置１は、解析装置４が、例えば、形状測定装置１に接続されるコンピュータでも構わないし、形状測定装置１が設置される建物が備えるホストコンピュータなどでも構わないし、形状測定装置１が設置される建物に限られず、形状測定装置１とは離れた位置にあり、コンピュータでインターネットなどの通信手段を用いて、形状測定装置１と接続されても構わない。また、形状測定装置１は、入力部３２と表示部３３と記憶部３４と制御部３６とが、それぞれ別々の場所に配置されても構わない。
入力部３２は、操作者からの情報が入力可能な装置であり、例えばマウス、キーボード、又はタッチパネル等である。操作者は、入力部３２を操作して、後述する形状測定装置１の測定条件を入力することで、測定条件を調整する。また、プローブ移動装置２及び保持回転装置７を手動で動かす場合は、入力部３２は、プローブ移動装置２及び保持回転装置７を動かす移動機構を有してもよい。表示部３３は、制御部３６の制御結果や操作者からの入力内容などを表示する表示装置であり、本実施形態では、ディスプレイやタッチパネルである。記憶部３４は、制御部３６の演算内容やプログラムの情報などを記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含む。制御装置としての制御部３６は、演算装置、すなわちＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。
制御部３６は、測定制御部３８と、像解析装置としての解析部４０とを有する。測定制御部３８と解析部４０とは、記憶部１６に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出すことで、後述する処理を実行する。被測定物Ｍの形状測定の際には、図３Ｂに示すように、操作者による形状測定装置１のティーチング実施し（ステップＳ２）、ティーチングで形状測定装置１の測定条件を決定した後、決定した形状測定装置１の測定条件で被測定物Ｍの形状測定を実行する（ステップＳ４）ように構成されている。ここで、ティーチングとは、被測定物Ｍの三次元形状を正確に測定するために、後述するような解析部４０の解析に基づき形状測定装置１の測定条件を調整及び決定する作業を指す。すなわち、ティーチングとは、形状測定装置１の測定条件出しの作業である。ティーチングは、操作者が入力部３２を操作することで行われる。
図３Ａに示すように、測定制御部３８は、条件設定部４２と動作制御部４４とを有する。条件設定部４２は、操作者が入力部３２を操作することで行った形状測定装置１のティーチングで決定された、形状測定装置１の測定条件に基づき、図３ＢのステップＳ２に示す形状測定装置１の測定条件を設定する。形状測定装置１の測定条件とは、形状測定装置１によって被測定物Ｍの形状測定を行う際の各種条件である。形状測定装置１の測定条件としては、例えば、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置と、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢と、測定光Ｌの強度と、撮像装置９の露出及び露光時間と、測定領域と、などが挙げられる。以下、形状測定装置１の測定条件を、単に、測定条件と記載する。
ここで、測定領域の説明のために、先に撮像領域について説明する。撮像領域とは、撮像装置９による撮像領域、すなわち、撮像装置９によって撮像される範囲であり、被測定物Ｍに投影された光による像が撮像される領域である。言い換えれば、撮像領域とは、撮像装置９が、測定条件で設定された光学プローブ３の位置及び姿勢において被測定物Ｍの表面に投影された測定光Ｌの像を撮像した場合に、撮像された測定光Ｌの像を含む範囲である。この撮像領域は、上述の被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置、及び被測定物Ｍと光学プローブ３との相対姿勢に応じて、範囲の大きさが変化する。また、測定領域とは、撮像領域のうち、被測定物Ｍの形状測定に用いる領域（範囲）である。より詳しくは、測定領域とは、撮像領域のうち、測定光Ｌの像が含まれる領域（範囲）である。この測定領域に含まれる測定光Ｌの像から点群を生成することで、被測定物Ｍの形状測定が行われる。すなわち、点群とは、撮影した画像の座標値を算出するための画像上の点であり、この点群毎の座標値に基づき、被測定物Ｍの形状が測定される。従って、測定領域は、点群を生成するために用いる領域（範囲）であるともいえる。このように、本実施形態では、測定領域内で点群が生成されるため、測定領域は、点群領域と言い換えることができる。なお、撮像領域に対して、測定領域の広さや位置が同様の場合は、測定領域を撮像領域と言い換えることもできる。
また、測定条件は、光学プローブ３が照射する測定光Ｌのスキャン開始位置とスキャン終了位置とを含んでもよい。ただし、測定条件は、撮像装置９（撮像部）又は投影装置８（投影部）と被測定物Ｍとの相対位置と、撮像装置９又は投影装置８と被測定物Ｍとの相対姿勢と、測定光Ｌの強度と、撮像装置９の露出及び露光時間と、測定領域との少なくとも１つであればよい。本実施形態では、条件設定部４２は、操作者が入力部３２を操作することで行った形状測定装置１のティーチングで決定された測定条件を、測定条件として設定し、記憶部３４に記憶させる。ただし、条件設定部４２は、記憶部３４に予め記憶されていた測定条件を読み出して、その測定条件に基づき測定条件を設定してもよいし、演算により測定条件を設定してもよい。
ここで、操作者が入力部３２を操作することで行った形状測定装置１のティーチングで決定された測定条件を、決定測定条件と記載する。決定測定条件は、操作者が入力部３２を操作することで行った形状測定装置１のティーチングで決定された、撮像装置９（撮像部）又は投影装置８（投影部）と被測定物Ｍとの相対位置と、撮像装置９又は投影装置８と被測定物Ｍとの相対姿勢と、測定光Ｌの強度と、撮像装置９の露出及び露光時間と、測定領域との少なくとも１つを含む。条件設定部４２は、決定測定条件を、動作制御部４４によって行われる測定条件として設定し、設定した測定条件を記憶部３４に記憶させる。すなわち、条件設定部４２は、決定測定条件における、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置、及び、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢を、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置、及び、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対姿勢として設定して、記憶部３４に記憶させる。また、条件設定部４２は、決定測定条件における、投影装置８から被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度を、投影装置８から被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度として設定して、記憶部３４に記憶させる。また、条件設定部４２は、決定測定条件における撮像装置９の露出及び露光時間を、撮像装置９の露出及び露光時間として設定して、記憶部３４に記憶させる。条件設定部４２は、決定測定条件における測定条件を、測定領域として設定して、記憶部３４に記憶させる。
図４は、形状測定装置１により被測定物Ｍの形状を測定する動作の例を説明する図である。動作制御部４４は、条件設定部４２が設定した測定条件で形状測定装置１の各部を制御することにより、図３ＢのステップＳ４に示した被測定物Ｍの形状測定を行う。すなわち、動作制御部４４は、記憶部３４から、条件設定部４２が設定した測定条件を読み出し、その読み出した測定条件で、被測定物Ｍの形状測定を行う。動作制御部４４は、光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置及び相対位置が、条件設定部４２が設定した光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置及び相対姿勢になるように、Ｘ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、Ｚ移動部５０Ｚ、第１回転部５３、第２回転部５４、及び保持回転装置７の少なくとも１つを制御する。また、動作制御部４４は、投影装置８から被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度が、条件設定部４２が設定した、投影装置８から被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度になるように、投影装置８の絞りなどを制御する。また、動作制御部４４は、撮像装置９の露出及び露光時間が、条件設定部４２が設定した撮像装置９の露出及び露光時間になるように、撮像装置９のシャッターが開放される時間を制御する。
動作制御部４４は、図４に示すように、条件設定部４２が設定した光学プローブ３と被測定物Ｍとの相対位置及び相対位置で、測定光Ｌを被測定物Ｍに投影させる。動作制御部４４は、光学プローブ３と被測定物Ｍを相対的に移動させ、測定光Ｌが投影される位置を移動（走査）させ、撮像領域内で測定光Ｌが投影される位置を検出し、被測定物Ｍの各部位の座標値、すなわち点群を生成することで、被測定物Ｍの形状を測定する。動作制御部４４は、撮像装置９に、所定のフレームレートで撮影を繰り返させる。動作制御部４４は、撮影された画像のデータから調光範囲に含まれる各画素列の最大画素値を取得し、投影装置８や撮像装置９に調光制御の情報を出力する。次に、その調光条件に基づき、撮像装置９は被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像、より詳しくは後述する拡散反射光像Ｔ１を撮像し、そのときの画像のデータを解析装置４に送出する。次に、動作制御部４４は、条件設定部４２に設定された測定領域に基づき、画像のデータの中から拡散反射光像Ｔ１の位置を求め、かつプローブ移動装置２の位置情報と拡散反射光像Ｔ１の位置情報から被測定物Ｍの測定光Ｌが投影された部分の三次元座標値を算出する。これにより、被測定物Ｍの形状が測定される。
なお、図４の例では、被測定物Ｍは、設計上は略同一形状となる歯が円周方向に所定の間隔で形成された、かさ歯車である。本実施形態の形状測定装置１は、被測定物Ｍをかさ歯車としたが、種々の形状の物体を被測定物Ｍとして形状を計測することができる。もちろん、被測定物Ｍを歯車とした場合、歯車の種類は特に限定されない。例えば、かさ歯車以外に、平歯車、はすば歯車、やまば歯車、ウォームギア、ピニオン、ハイポイドギアなども測定対象となる。また、被測定物Ｍは、歯車だけでなく、凹凸が所定の間隔で形成されたいずれの物体であってもよく、例えば、タービンブレードであってもよい。
図５Ａ及び図５Ｂは、撮像装置９に入射する光を説明する模式図である。図５Ａ及び図５Ｂは、被測定物Ｍの箇所Ｍ１の形状測定を行う場合を例にした図となっている。形状測定装置１は、形状測定を行う際、測定制御部３８が設定した測定条件の条件下で、投影装置８に、被測定物Ｍの箇所Ｍ１に測定光Ｌを投影させ、撮像装置９に、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像させる。ここで、撮像装置９が撮像した光の像を表示する画像を、撮像画像（図５Ｃの例に示す撮像画像Ｔ）とする。撮像画像は、撮像装置９が撮像した光の像として、箇所Ｍ１に投影された測定光Ｌの像を含む。形状測定装置１は、撮像画像に表示された、箇所Ｍ１に投影された測定光Ｌの像を検出して、検出した測定光Ｌの像から点群を生成して、その点群の座標を算出することで被測定物Ｍの箇所Ｍ１における形状測定を行う。さらに言えば、形状測定装置１は、箇所Ｍ１の形状測定の際には、箇所Ｍ１に投影された測定光Ｌのうちの拡散反射光Ｌ１が、撮像装置９に入射するように、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置や相対姿勢などの測定条件を設定することが求められる。以下、その理由を説明する。
図５Ａに示すように、拡散反射光Ｌ１は、投影装置８から照射された測定光Ｌが、被測定物Ｍの箇所Ｍ１で一度だけ反射された拡散反射光である。すなわち、投影装置８から照射された測定光Ｌが箇所Ｍ１に照射された場合に、箇所Ｍ１で拡散反射された反射光であって、他の部位に反射されず撮像装置９に到達した光が、拡散反射光Ｌ１である。換言すれば、拡散反射光Ｌ１は、箇所Ｍ１で一度だけ反射されて撮像装置９に到達した拡散反射光である。拡散反射光Ｌ１が撮像装置９に入射した場合、撮像画像に表示された、箇所Ｍ１に投影された測定光Ｌの像は、拡散反射光Ｌ１の像となる。形状測定装置１は、この撮像画像に表示された拡散反射光Ｌ１の像から点群を生成して、形状測定を行う。すなわち、形状測定装置１は、撮像画像に表示された拡散反射光Ｌ１の像を、被測定物Ｍの箇所Ｍ１での形状を表す像であるとして、撮像画像に表示された拡散反射光Ｌ１の像から点群生成を行う。
しかし、例えば被測定物Ｍの撮像装置９に対する相対位置や相対姿勢などの測定条件や、被測定物Ｍの形状によっては、撮像装置９に、拡散反射光Ｌ１以外の反射光、すなわち正反射光Ｌ２や多重反射光Ｌ３が入射して、撮像画像に、拡散反射光Ｌ１以外の光の像、すなわち正反射光Ｌ２の像や多重反射光Ｌ３の像が含まれる場合がある。この場合、形状測定装置１は、箇所Ｍ１の形状測定を適切に行うことができなくなるおそれがある。以下、具体的に説明する。
図５Ａは、正反射光Ｌ２が、撮像装置９に入射する例を示している。正反射光Ｌ２が撮像装置９に入射すると、撮像装置９が撮像した測定光Ｌの像に正反射光Ｌ２の像が含まれて、撮像画像には、正反射光Ｌ２の像が含まれることになる。正反射光Ｌ２は、測定光Ｌの反射光のうち、被測定物Ｍで正反射した光である。正反射光Ｌ２は、拡散反射光Ｌ１よりも光の強度が極めて高い。正反射光Ｌ２は、一例として、同じ強度の測定光Ｌの拡散反射光Ｌ１に対し、光の強度が１０倍から１０００倍程度となる。従って、撮像装置９が撮像を行う際の測定光Ｌの強度などの調光条件を、正反射光Ｌ２の強度を基準に設定すると、拡散反射光Ｌ１の強度に基づいて調光条件を設定した場合に比べると、拡散反射光Ｌ１の像の輝度が、１０００分の１程度になってしまう場合がある。この場合、撮像装置９に入射する測定光Ｌの像を、数１００階調しかない画素値で表現してしまうと、撮像画像において、拡散反射光Ｌ１の像の輝度が小さくなりすぎ、拡散反射光Ｌ１の像が検出できなくなるおそれがある。従って、撮像画像において、撮像装置９が撮像した測定光Ｌの像に正反射光Ｌ２の像が含まれると、拡散反射光Ｌ１の像が検出できずに、拡散反射光Ｌ１の像の点群を適切に生成することができなくなるおそれがある。拡散反射光Ｌ１の像は、撮像画像においては、被測定物Ｍの箇所Ｍ１での形状を表す像であるため、拡散反射光Ｌ１の像の点群が生成できないと、箇所Ｍ１の形状測定を適切に行うことができなくなる。なお、調光条件とは、投影装置８からの測定光Ｌの強度の他、撮像装置９の露光量、撮像装置９の入出力特性（撮像素子２０の感度又は撮像素子２０で検出した信号に対する増幅率など）など、撮像装置９によって測定光Ｌの像を撮像する場合の各種条件である。また、正反射光Ｌ２は、撮像装置９の結像光学系２１（レンズ）内で再反射して撮像装置９の受光面２０ａに入射し、この再反射して受光面２０ａに入射した光の像が、撮像画像に含まれる場合がある。この再反射して受光面２０ａに入射した光の像は、撮像画像において、フレアと呼ばれる輝度の高い像として表示される。撮像画像において、拡散反射光Ｌ１の像とフレアとが重畳した場合、フレアに重畳した拡散反射光Ｌ１の像が、輝度の高いフレアによって白飛びしてしまい、検出できなくなるおそれがある。この場合、フレアと重畳した箇所の拡散反射光Ｌ１の像の点群の生成ができなくなるため、形状測定を適切に行うことができなくなる。
また、図５Ａは、多重反射光Ｌ３が撮像装置９に入射する例を示している。多重反射光Ｌ３が撮像装置９に入射すると、撮像装置９が撮像した測定光Ｌの像に多重反射光Ｌ３の像が含まれて、撮像画像には、多重反射光Ｌ３の像が含まれることになる。多重反射光Ｌ３は、測定光Ｌの反射光のうち、被測定物Ｍに複数回反射された後、撮像装置９に入射する反射光である。具体的には、被測定物Ｍに正反射された光が、被測定物Ｍの他の箇所に入射し、その箇所で拡散反射された光が、多重反射光Ｌ３である。ただし、被測定物Ｍで拡散反射された光が、被測定物Ｍの他の箇所に入射し、その箇所で拡散反射された光についても、多重反射光Ｌ３としてもよい。多重反射光Ｌ３は、撮像装置９の受光面２０ａに入射する位置が、拡散反射光Ｌ１と異なるため、撮像画像に表示される多重反射光Ｌ３の像は、拡散反射光Ｌ１の像とは異なる位置に表示される。すなわち、撮像画像においては、拡散反射光Ｌ１の像が、被測定物Ｍの箇所Ｍ１での形状を表す像であるのに対し、多重反射光Ｌ３の像は、被測定物Ｍの箇所Ｍ１での形状を表した像ではないといえる。しかし、形状測定の際には、拡散反射光Ｌ１の像と多重反射光Ｌ３の像とを区別できずに、多重反射光Ｌ３の像から点群を生成してしまうおそれがある。多重反射光Ｌ３の像から生成した点群に基づき形状測定を行った場合、被測定物Ｍの箇所Ｍ１での形状でない像に基づき形状測定を行うこととなるため、箇所Ｍ１の形状測定を適切に行うことができなくなる。
また、図５Ｂに示すように、測定条件、すなわち相対位置及び相対姿勢の条件によっては、ケラレが生じるおそれがある。すなわち、図５Ｂに示すように、測定光Ｌの一部が、箇所Ｍ１でなく箇所Ｍ２に照射されてしまう場合がある。ここで、箇所Ｍ２は、被測定物Ｍの箇所Ｍ１以外の箇所を指し、形状測定を行わない箇所である。この場合、箇所Ｍ１に照射された測定光Ｌの光線の拡散反射光Ｌ１は、撮像装置９に入射するが、箇所Ｍ２に照射された測定光Ｌの光線の拡散反射光Ｌ１は、撮像装置９に入射されない。従って、この場合、箇所Ｍ２に照射された測定光Ｌの光線の分だけ、撮像装置９が撮像する像の一部が欠けてしまう。この現象を、ケラレと呼ぶ。すなわち、図５Ｂの例では、実線の矢印の光線（拡散反射光Ｌ１）は撮像装置９に入射するが、破線の矢印の分は、実際には撮像装置９には入射されない。また、例えば投影装置８から照射される測定光Ｌの光の強度が低い場合などの測定条件によっては、拡散反射光Ｌ１の像の輝度が低くなり、拡散反射光Ｌ１の像を適切に認識できなくなるおそれもある。なお、像の輝度とは、像を形成した光の強度であるということもできるため、拡散反射光Ｌ１の像の輝度とは、拡散反射光Ｌ１の像を形成する光の強度ということができる。また、図５Ａ及び図５Ｂでは、説明の便宜上、正反射光Ｌ２の像、多重反射光Ｌ３の像、及びケラレが生じるケースを、それぞれ、被測定物Ｍ（箇所Ｍ１）に対する撮像装置９の相対位置や相対姿勢を変えて、説明していた。ただし、被測定物Ｍ（箇所Ｍ１）に対する撮像装置９の相対位置や相対姿勢などの測定条件を固定した場合でも、正反射光Ｌ２の像と、多重反射光Ｌ３の像と、ケラレと、像を形成した光の強度が低い拡散反射光Ｌ１の像とのうち１種類の像のみが撮像される場合もあれば、正反射光Ｌ２の像と、多重反射光Ｌ３の像と、ケラレと、像を形成した光の強度が低い拡散反射光Ｌ１の像とのうち２種類以上の像が撮像される場合もある。例えば、撮像装置９の相対位置や相対姿勢などの測定条件を固定した場合でも、正反射光Ｌ２の像と、多重反射光Ｌ３の像と、ケラレと、像を形成した光の強度が低い拡散反射光Ｌ１の像とは、全てが一度に撮像される場合もある。
図５Ｃは、撮像装置９に実際に撮像された撮像画像Ｔの例を示す図である。図５Ｃの撮像画像Ｔは、上述のように撮像装置９が撮像した光の像を示す画像であり、撮像領域ＴＲ内における光の像である。そして、拡散反射光像Ｔ１は、撮像装置９に入射した拡散反射光Ｌ１の像である。また、正反射光像Ｔ２は、撮像装置９に入射した正反射光Ｌ２の像である。また、多重反射光像Ｔ３は、撮像装置９に入射した多重反射光Ｌ３の像である。図５Ｃの例では、像ＴＡにおいて、正反射光像Ｔ２と多重反射光像Ｔ３とが存在しているため、上述の理由で、拡散反射光像Ｔ１を用いて形状測定を行うことが、困難となるおそれがある。また、図５Ｃの例では、像ＴＢに、ケラレ像Ｔ４が写っている。ケラレ像Ｔ４は、ケラレによる像であり、言い換えれば、ケラレによって一部が欠けてしまった拡散反射光Ｌ１の像であると言える。なお、ケラレ像Ｔ４のうち、点線部分が、ケラレによって欠けた部分であり、実際には点線部分は写らない。ケラレ像Ｔ４は、一部が欠けてしまった拡散反射光Ｌ１の像であるため、欠けた部分の形状測定、すなわち点群検出を行う事が困難となる。また、拡散反射光像Ｔ１の輝度が低い場合も、撮像装置９で拡散反射光像Ｔ１を撮像できなくなるため、拡散反射光像Ｔ１を用いた形状測定が、困難となる。輝度が低い拡散反射光像Ｔ１を、以下、不適切輝度像Ｔ５と記載する。不適切輝度像Ｔ５は、例えば輝度が所定値より低い拡散反射光像Ｔ１である。ここでの所定値は、例えば、不適切輝度像Ｔ５による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定しても良いし、被測定物Ｍの設計公差に基づいて算出された値であってもよい。すなわち、正反射光像Ｔ２と、多重反射光像Ｔ３と、ケラレ像Ｔ４と、不適切輝度像Ｔ５とは、形状測定に不適切な像となる可能性がある。また、測定光Ｌの反射光のうち、形状測定に不適切な像となる可能性のある像以外の像が、形状測定に適切な像であるといえる。言い換えれば、形状測定に適切な像は、拡散反射光像Ｔ１のうち、ケラレ像Ｔ４でない像（すなわち、ケラレによって欠けた部分が無い、又は欠けた部分が少ない像）であって、不適切輝度像Ｔ５でない像であるといえる。なお、本実施形態では、ケラレ像Ｔ４を、ケラレによって一部が欠けてしまった拡散反射光Ｌ１の像としているが、欠けてしまった部分（領域）、すなわち点線部分自体を、ケラレ像Ｔ４と呼んでもよい。
さらに言えば、撮像装置９は、測定光Ｌ以外の光が、投影装置８以外の光源から照射される場合がある。投影装置８以外の光源から照射された光も、被測定物Ｍで反射し、拡散反射光（被測定物Ｍで一回だけ反射した拡散反射光と多重反射光とを含む）と正反射光として、撮像装置９に入射され、撮像装置９に撮像される場合がある。撮像装置９に撮像された、これらの拡散反射光の像や正反射光の像も、形状測定に不適切な像となる。なお、投影装置８以外の光源としては、太陽や工場内の照明などであり、投影装置８以外の光源であれば様々なものが挙げられる。
従って、適切に形状測定するためには、形状測定に適切な像となる拡散反射光像Ｔ１を適切に撮像できるような測定条件を設定することが必要となる。従来は、操作者が、測定条件を調整しつつ撮像装置９が撮像した像を確認することで、形状測定に適切な像が適切に撮像しているかを視認していた。しかし、例えば熟練していない操作者などは、拡散反射光Ｌ１の像であるか、正反射光Ｌ２や多重反射光Ｌ３の像であるかなどを認識できず、どれが適切な像であるかを認識することが困難な場合がある。また、ティーチングにおいてどのように測定条件を調整すれば、適切な像を撮像できるかを認識することが困難な場合もある。このような問題に対し、本実施形態に係る解析部４０は、後述する処理を実行することにより、操作者が、形状測定を正確に行うことができる測定条件を容易に設定することを可能とする。以下、解析部４０について具体的に説明する。
図３Ａに戻り、解析部４０は、設計情報取得部８０と、条件取得部８２と、像解析部８３と、出力部８８とを有する。解析部４０は、像解析部８３により、条件取得部８２が取得した測定条件における測定光Ｌの像から形状測定に不適切な像を解析により検出して、出力部８８によってその検出結果に基づく検出結果情報を表示部３３に表示させる。操作者は、この表示部３３の表示を確認することで、形状測定を正確に行うことができる測定条件を容易に設定することができる。
具体的には、設計情報取得部８０は、被測定物Ｍの設計情報を取得する。設計情報取得部８０は、記憶部３４から被測定物Ｍの設計情報を読み出すことで、被測定物Ｍの設計情報を取得する。被測定物Ｍの設計情報は、後述する像解析部８３での解析に必要となる情報である。被測定物Ｍの設計情報は、予め記憶部３４に記憶されていてもよいし、本処理の際に通信により取得してもよいし、操作者による入力部３２の入力により取得してもよい。また、設計情報は、被測定物Ｍの形状データと、被測定物Ｍの反射率のデータとを含む。形状データは、被測定物Ｍの設計上の形状を示すデータである。形状データは、例えば、ＣＡＤデータ、メッシュデータ、点群データなどである。また、設計情報取得部８０が、形状を示す設計値（例えば歯車やタービンブレードなどの被測定物Ｍの諸元値）を取得してその設計値に基づき、形状データを計算で求めてもよい。また、反射率データは、被測定物Ｍの設計上の反射率を示すデータである。反射率データは、別途測定機で実測されたデータであってもよいし、材料や材質に基づく値であってもよい。また、被測定物Ｍは、例えば表面粗さや材質が異なる複数の領域を有する場合があり、この場合、反射率は、領域毎に異なる。このような場合、反射率データは、表面粗さや材質が異なる複数の領域毎に異なる値とされていてもよい。ただし、設計情報取得部８０は、設計情報として、被測定物Ｍの公差、線膨張率、熱膨張率など、他のデータを取得してもよい。また、設計情報取得部８０は、設計情報として、少なくとも形状データを取得すればよく、反射率データを取得しなくてもよい。
条件取得部８２は、測定条件を取得する。本実施形態では、条件取得部８２は、決定測定条件、すなわち、操作者が入力部３２を操作することで行った形状測定装置１のティーチングで決定された測定条件を取得する。条件取得部８２が取得した測定条件は、後述する像解析部８３の解析に用いられる。なお、条件取得部８２は、決定測定条件を測定条件として取得することに限られない。条件取得部８２は、像解析部８３の解析に用いる測定条件として、決定測定条件以外に、投影装置８以外の光源から照射される測定光Ｌ以外の光の情報も、含めてよい。投影装置８以外の光源から照射される測定光Ｌ以外の光の情報を、他光源情報とする。他光源情報は、投影装置８以外の光源と被測定物Ｍとの相対位置と、投影装置８以外の光源と被測定物Ｍとの相対姿勢と、投影装置８以外の光源からの光の強度とを含む。他光源情報は、操作者が入力部３２を操作することで入力してもよいし、記憶部３４に他光源情報を予め記憶させていてもよいし、演算により他光源情報を設定してもよい。また、他光源情報以外の条件取得部８２が取得する測定条件についても、例えば記憶部３４に予め記憶されていた測定条件としてもよいし、条件取得部８２が演算により設定した測定条件であってもよい。
像解析部８３は、被測定物Ｍに投影された光による像を撮像した場合において被測定物Ｍの形状測定に不適切な像を、被測定物Ｍの設計情報と測定条件とに基づいて検出する。また、像解析部８３は、被測定物Ｍに投影された光による像を撮像した場合において被測定物Ｍの形状測定に適切な像についても、被測定物Ｍの設計情報と測定条件とに基づいて検出する。すなわち、像解析部８３は、被測定物Ｍの設計情報と測定条件とに基づいて解析を実行して、形状測定に不適切な像と適切な像とを検出するものであり、実際に撮像装置９で撮像した画像を解析するものではない。
図３Ａに示すように、像解析部８３は、像解析実行部８４と、検出部８６とを有する。像解析実行部８４は、設計情報取得部８０が取得した被測定物Ｍの設計情報と、条件取得部８２が取得した測定条件とを取得する。像解析実行部８４は、取得した設計情報と測定条件とに基づき解析を実行して、測定光Ｌの像の解析結果データを算出する。測定光Ｌの像の解析結果データとは、予め定めた測定条件、すなわち条件取得部８２が取得した測定条件で、被測定物Ｍに測定光Ｌを照射させて、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像したと仮定した場合に、解析によって算出される測定光Ｌの像の情報である。より詳しくは、解析結果データは、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像したと仮定した場合に、撮像素子２０の受光面２０ａ上の位置毎の、像の輝度を示す情報であるといえる。言い換えれば、解析結果データは、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像したと仮定した場合に、撮像素子２０の受光面２０ａ上の位置毎の、受光面２０ａに入射した測定光Ｌの強度を示す情報であるといえる。このように、解析結果データは、像の輝度の情報と、その解析結果データの受光面２０ａ上での位置（座標）を示す位置情報とを含むといえる。像解析部８３は、受光面２０ａ上の測定光Ｌが入射する全ての位置について、解析結果データを算出する。なお、解析結果データは、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像したと仮定した場合に、撮像画像Ｔ上の位置毎の輝度の情報という事も出来、撮像領域ＴＲ上の位置毎の像の輝度の情報とも言える。また、解析結果データは、受光面２０ａ上、撮像領域ＴＲ上、又は撮像画像Ｔ上の、像の強度分布（輝度分布）であるともいえる。検出部８６は、この解析結果データにより、後述するように不適切な像を検出する。
解析部４０は、後述する出力部８８により、受光面２０ａ上の位置毎の解析結果データを、画像データとして表示部３３に出力することで、表示部３３に再現像Ｃ０を表示させることができる。すなわち、解析部４０は、解析結果データが有する位置情報における受光面２０ａ上の座標と、表示部３３の画面上の座標とを対応させて、表示部３３の画面上の座標毎、すなわち画素毎に、解析結果データが有する輝度の情報で指定される輝度の光を点灯させる。これにより、表示部３３は、画面状に再現像Ｃ０を表示させる。再現像Ｃ０は、解析条件を、条件取得部８２が取得した測定条件で被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９によって撮像するとした場合に、解析によって生成される、撮像装置９によって撮像されることとなる撮像画像Ｔであるといえる。すなわち、再現像Ｃ０は、実際に撮像装置９に撮像された撮像画像Ｔではなく、設定した測定条件における撮像画像Ｔを、解析により再現した像であるといえる。なお、解析部４０は、解析結果データを算出すればよく、必ずしも再現像Ｃ０までは生成しなくてもよい。
図６は、像解析実行部８４による解析の方法を示すフローチャートである。本実施形態における像解析実行部８４は、解析として、光線追跡シミュレーションを実行して、解析結果データを取得する。像解析実行部８４は、図６に示す解析の前に、被測定物Ｍの設計情報と、測定条件とを取得する。そして、図６に示すように、像解析実行部８４は、条件取得部８２が取得した測定条件において、投影装置８から照射されることとなる測定光Ｌを、所定の間隔で複数の光線に分割する（ステップＳ１０）。そして、像解析実行部８４は、分割した複数の光線のうちの１つの光線と被測定物Ｍとの交点が存在するかを判断する（ステップＳ１２）。像解析実行部８４は、光線が被測定物Ｍのどの位置に照射されるかを算出することで、光線と被測定物Ｍとの交点が存在するかを判断する。像解析実行部８４は、測定条件により、光線がどの方向から入射されるかを算出可能であり、被測定物Ｍの設計情報により被測定物Ｍの形状も把握しているため、光線と被測定物Ｍとの交点があるかを算出可能である。すなわち、光線と被測定物Ｍとの交点がある場合とは、光線が被測定物Ｍの形状測定する箇所に照射（投影）される場合を指し、光線と被測定物Ｍとの交点が無い場合とは、光線が、測定物Ｍの形状測定する箇所に照射（投影）されない場合を指す。以下、光線と被測定物Ｍとの交点を、単に、交点と記載する。
像解析実行部８４は、交点が存在しない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、すなわち光線が被測定物Ｍに照射されない場合は、この光線についての計算を終了して、後述するステップＳ２０に進む。
像解析実行部８４は、交点が存在する場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、交点での被測定物Ｍの法線方向と、交点での光線の入射角と、交点での光線の出射角とを算出する（ステップＳ１４）。像解析実行部８４は、法線方向と光線の方向により、交点での光線の入射角を算出し、反射の法則に従って、交点での光線の出射角を算出する。そして、像解析実行部８４は、交点で反射した光線の正反射光と拡散反射光との進行方向と強度とを算出する（ステップＳ１６）。具体的には、像解析実行部８４は、交点における光線の出射角に基づき、正反射光の進行方向と拡散反射光の進行方向とを算出する。ここでの正反射光は、被測定物Ｍとの交点に入射した光線が被測定物Ｍとの交点で正反射した光線である。また、ここでの拡散反射光は、被測定物Ｍとの交点に入射した光線が被測定物Ｍとの交点で拡散反射した光線である。そして、像解析実行部８４は、設計情報での被測定物Ｍの反射率に基づき、正反射光と拡散反射光との強度を算出する。
そして、像解析実行部８４は、算出した正反射光の強度が、予め定めた強度閾値以下であるかを判定し（ステップＳ１８）、強度閾値以下でない場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、すなわち強度閾値より大きい場合、ステップＳ１２に戻り、その正反射光を光線として、交点の算出を続ける。正反射光は、反射する毎に強度が減衰する。像解析実行部８４は、正反射光の強度が、交点での反射によって強度閾値以下に減衰するまで、ステップＳ１２からステップＳ１８を繰り返す。一方、正反射光の強度が強度閾値以下である場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、像解析実行部８４は、この光線の反射光が、反射により検出不可能な程度にまで減衰したと判断し、この光線についての解析を終了して、ステップＳ１０で分割した複数の光線のうち、まだステップＳ１２からステップＳ１８における計算を行っていない光線、すなわち他の光線が無いかを判断する(ステップＳ２０)。ここでの強度閾値は、例えば被測定物Ｍの測定精度への影響などを考慮し、操作者が設定しても良いし、被測定物Ｍの設計などに基づいて算出された値であってもよい。像解析実行部８４は、他の光線、すなわちステップＳ１０で分割した複数の光線のうち、まだステップＳ１２からステップＳ１８における計算を行っていない光線がある場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、ステップＳ１２に戻り、その光線と被測定物Ｍとの交点の算出を行い、ステップＳ１２以降の処理を続ける。像解析実行部８４は、他の光線が無い場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、すなわちステップＳ１０で分割した複数の光線のうち、ステップＳ１２からステップＳ１８における計算を行っていない光線が無い場合、ステップＳ１６で進行方向及び強度が算出された正反射光と拡散反射光とのうち、撮像装置９に入射する正反射光と拡散反射光とを抽出する（ステップＳ２２）。像解析実行部８４は、測定条件から撮像装置９の位置を算出して、撮像装置９の位置と、ステップＳ１６で算出した正反射光と拡散反射光との進行方向とに基づき、撮像装置９に入射する正反射光と拡散反射光とを抽出する。そして、像解析実行部８４は、撮像装置９に入射する正反射光と拡散反射光とのそれぞれについて、受光面２０ａへの入射位置（座標）を算出して、解析結果データを算出する（ステップＳ２４）。すなわち、像解析実行部８４は、撮像装置９に入射する正反射光と拡散反射光との進行方向と、撮像装置９の位置とに基づき、正反射光と拡散反射光との、受光面２０ａ上における位置（座標）を算出する。像解析実行部８４は、このように算出した正反射光と拡散反射光との受光面２０ａ上における位置を、解析結果データの位置情報とし、ステップＳ１６で算出した正反射光と拡散反射光との強度を、解析結果データの輝度の情報として、解析結果データを算出する。なお、像解析実行部８４は、撮像装置９に入射する正反射光と拡散反射光との進行方向と、撮像装置９の位置とに基づき、正反射光と拡散反射光との、撮像領域ＴＲ上における位置（座標）を算出し、算出した正反射光と拡散反射光との撮像領域ＴＲ上における位置を、解析結果データの位置情報としてもよい。なお、像解析実行部８４は、他光源情報に基づき、測定光Ｌ以外の光、すなわち投影装置８以外の光源からの光についても、ステップＳ１０からの処理を実行してもよい。この場合、解析結果データは、投影装置８以外の光源からの光の位置情報と輝度の情報とも含むデータとすることができる。
像解析実行部８４は、このようにして解析結果データを算出する。検出部８６は、解析結果データに基づき、形状測定に不適切な像を検出する。また、検出部８６は、解析結果データに基づき、形状測定に適切な像を検出する。そして、検出部８６は、この検出した不適切な像と適切な像とを、評価する。すなわち、以降の説明では、解析結果データに基づき不適切な像と適切な像とを検出する処理を、検出と称し、検出した不適切な像と適切な像とを評価する処理を、評価と称する。最初に、検出部８６による適切な像と不適切な像との検出について説明する。なお、検出部８６は、不適切な像だけを検出してよいし、適切な像だけを検出してよい。すなわち、検出部８６は、不適切な像と適切な像との少なくとも一方を検出すればよい。以下、形状測定に不適切な像を、不適切像とし、形状測定に適切な像を適切像とする。
検出部８６は、以下に説明する拡散反射光像Ｐ１と、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３とを検出することで、不適切像と適切像とを検出する。以下、その検出方法について説明する。
検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する光線が拡散反射光Ｌ１である場合、その光線によって形成される像を、拡散反射光像Ｐ１として検出する。拡散反射光像Ｐ１は、拡散反射光Ｌ１の像、すなわち拡散反射光像Ｔ１を、解析上で再現した像である。なお、ここでの拡散反射光Ｌ１は、投影装置８から照射されて被測定物Ｍで一度も反射していない光線が、交点（光線と被測定物Ｍとの交点）で拡散反射した光である。
また、検出部８６は、被測定物Ｍとの交点で反射して撮像装置９へ入射する光線が正反射光Ｌ２である場合、その光線によって形成される像を、正反射光像Ｐ２として検出する。正反射光像Ｐ２は、正反射光Ｌ２の像、すなわち正反射光像Ｔ２を、解析上で再現した像である。なお、ここでの正反射光Ｌ２は、被測定物Ｍとの交点で正反射した光である。
また、検出部８６は、被測定物Ｍとの交点で反射して撮像装置９へ入射する光線が多重反射光Ｌ３である場合、その光線によって形成された像を、多重反射光像Ｐ３として検出する。多重反射光像Ｐ３は、多重反射光Ｌ３の像、すなわち多重反射光像Ｔ３を、解析上で再現した像である。なお、ここでの多重反射光Ｌ３は正反射光が、被測定物Ｍとの交点で拡散反射した光である。
なお、検出部８６は、被測定物Ｍとの交点で反射して撮像装置９へ入射する光線が、投影装置８以外の光源から照射された光である場合、その光線によって形成された像を、投影装置８以外の光源からの光による像として検出し、その検出した投影装置８以外の光源からの光による像を、不適切像としてもよい。
上述のように、撮像画像Ｔのうち、正反射光像Ｔ２と、多重反射光像Ｔ３と、投影装置８以外の光源からの光による像とは、形状測定に不適切な像となる場合がある。また、拡散反射光像Ｔ１は、形状測定に適切な像となる場合がある。従って、検出部８６は、正反射光像Ｔ２に対応する正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｔ３に対応する多重反射光像Ｐ３と、投影装置８以外の光源からの光の像とを、不適切像として検出する。また、検出部８６は、拡散反射光像Ｐ１を、適切像として検出する。言い換えれば、検出部８６は、測定光Ｌの像を、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３と、拡散反射光像Ｐ１とに区分する。
ただし、拡散反射光像Ｐ１には、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とが含まれる場合がある。ケラレ像Ｐ４は、ケラレによって一部が欠けてしまった拡散反射光Ｌ１の像、すなわちケラレ像Ｔ４を、解析上で再現した像である。不適切輝度像Ｐ５は、不適切輝度像Ｔ５を、解析上で再現した像である。上述のように、撮像画像Ｔのうち、ケラレ像Ｔ４と輝度が低い拡散反射光像Ｔ１とも、形状測定に不適切な像となる場合がある。本実施形態において、検出部８６は、検出で適切像とされた拡散反射光像Ｐ１を評価することで、拡散反射光像Ｐ１に、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とが含まれるかを評価（判定）し、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とが含まれる場合、そのケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とを不適切像であると評価（判定）する。
図７は、本実施形態に係る検出部８６の評価方法を示すフローチャートである。検出部８６は、検出結果に基づき評価を行うことで、不適切像であるか適切像であるかの評価（判定）を行う。検出結果とは、検出部８６が検出した不適切像と検出部８６が検出した適切像との少なくともいずれかを指す。言い換えれば、検出結果とは、検出部８６が検出した拡散反射光像Ｐ１と、検出部８６が検出した正反射光像Ｐ２と、検出部８６が検出した多重反射光像Ｐ３とを指す。検出部８６は、検出した拡散反射光像Ｐ１、すなわち検出した適切像を評価して、その拡散反射光像Ｐ１にケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とが含まれるかを評価し、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とが含まれる場合、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とを不適切像であると評価（判定）する。また、検出部８６は、正反射光像Ｐ２及び多重反射光像Ｐ３、すなわち検出した不適切像を評価して、正反射光像Ｐ２及び多重反射光像Ｐが実際に不適切像であるかを評価（判定）する。
図７に示すように、検出部８６は、検出した正反射光像Ｐ２が、拡散反射光像Ｐ１に与える影響度Ｖ１を算出する（ステップＳ３２）。検出部８６は、正反射光像Ｐ２の輝度（正反射光像Ｐ２を形成した光の強度）が高いほど、また、正反射光像Ｐ２が拡散反射光像Ｐ１の位置に近いほど、影響度Ｖ１が高くなるように算出する。具体的には、検出部８６は、次の式（１）により影響度Ｖ１を算出する。
Ｖ１＝Σ（Ｕ１／ｅｘｐ（Ｄ１２／ｓ） ・・・（１）
ここで、Ｕ１は、正反射光像Ｐ２を形成した光の強度、より詳しくは、像解析実行部８４の解析において、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の強度である。また、Ｄ１は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）との距離である。また、Ｄ１は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の撮像領域ＰＬにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の撮像領域ＰＬにおける位置（座標）との距離であるともいえる。像解析実行部８４の解析では、測定光Ｌを複数の光線に分割しているため、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線も、複数ある場合がある。この場合、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置との距離を、それぞれの拡散反射光Ｌ１の光線について算出して、それぞれ拡散反射光Ｌ１の光線について算出した距離のうち、最も短い距離を、Ｄ１として算出する。また、ｓは予め定めた定数である。ここで、正反射光像Ｐ２は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線で形成される像が、複数集まって形成される。この場合、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線毎に、光の強度と拡散反射光Ｌ１の光線までの距離との積、より詳しくは（Ｕ１／ｅｘｐ（Ｄ１２／ｓ））の値を算出して、それを全ての正反射光Ｌ２の光線について合計することで、影響度Ｖ１を算出する。正反射光Ｌ２の光線の強度は、その正反射光Ｌ２の光線で形成される像の輝度に対応する。従って、影響度Ｖ１は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線で形成される像毎に、像の輝度と、受光面２０ａにおける像と拡散反射光Ｌ１の光線との積を算出し、それを正反射光Ｌ２の光線で形成される像の全てについて合計することで、算出してもよい。すなわち、この場合、式（１）のＵ１が、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線で形成される像の輝度となり、Ｄ１が、正反射光Ｌ２の光線で形成される像の受光面２０ａにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）との距離となる。また、検出部８６は、測定領域ＰＬが設定されている場合には、Ｄ１の算出において、測定に使用される測定領域ＰＬ内の拡散反射光像Ｐ１（後述の図８では拡散反射光像ＰＡ）を形成する拡散反射光Ｌ１の光線と、正反射光像Ｐ２との距離を算出することが好ましい。すなわち、この場合、Ｄ１は、交点で反射して撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して測定領域ＰＬ内に入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置との距離とする。なお、検出部８６は、投影装置８以外の光源からの光の正反射光の像が含まれる場合は、その像も影響度Ｖ１の算出に含めてもよい。また、Ｄ１は、撮像装置９へ入射する正反射光Ｌ２の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置とのうち、最も短い距離でなくてもよい。この場合、例えば、正反射光像Ｐ２による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者がＤ１を設定してもよい。
そして、検出部８６は、検出した多重反射光像Ｐ３が、拡散反射光像Ｐ１に与える影響度Ｖ２を算出する（ステップＳ３４）。検出部８６は、多重反射光像Ｐ３の輝度（多重反射光像Ｐ３を形成した光の強度）が高いほど、また、多重反射光像Ｐ３が拡散反射光像Ｐ１の位置に近いほど、影響度Ｖ２が高くなるように算出する。具体的には、検出部８６は、次の式（２）により、影響度Ｖ１と同様の方法で、影響度Ｖ２を算出する。
Ｖ２＝Σ（Ｕ２／ｅｘｐ（Ｄ２２／ｓ） ・・・（２）
ここで、Ｕ２は、多重反射光像Ｐ３を形成した光の強度、より詳しくは、像解析実行部８４の解析において、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の強度である。Ｄ２は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）との距離である。また、Ｄ２は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の撮像領域ＰＬにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の撮像領域ＰＬにおける位置（座標）との距離であるともいえる。像解析実行部８４の解析では、測定光Ｌを複数の光線に分割しているため、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線も、複数ある場合がある。この場合、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置との距離を、それぞれの拡散反射光Ｌ１の光線について算出して、それぞれ拡散反射光Ｌ１の光線について算出した距離のうち、最も短い距離を、Ｄ２として算出する。ここで、多重反射光像Ｐ３も、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線で形成される像が、複数集まって形成される。この場合、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線毎に、光の強度と拡散反射光像Ｐ１までの距離との積、より詳しくは（Ｕ２／ｅｘｐ（Ｄ２２／ｓ））の値を算出して、それを全ての多重反射光Ｌ３の光線について合計することで、影響度Ｖ２を算出する。多重反射光Ｌ３の光線の強度は、その多重反射光Ｌ３の光線で形成される像の輝度に対応する。従って、影響度Ｖ２は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線で形成される像毎に、像の輝度と、受光面２０ａにおける像と拡散反射光Ｌ１の光線との積を算出し、それを多重反射光Ｌ３の光線で形成される像の全てについて合計することで、算出してもよい。すなわち、この場合、式（２）のＵ２が、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線で形成される像の輝度となり、Ｄ２が、多重反射光Ｌ３の光線で形成される像の受光面２０ａにおける位置（座標）と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置（座標）との距離となる。また、検出部８６は、測定領域ＰＬが設定されている場合には、Ｄ２の算出において、測定に使用される測定領域ＰＬ内の拡散反射光像Ｐ１（後述の図８では拡散反射光像ＰＡ）を形成する拡散反射光Ｌ１の光線と、多重反射光像Ｐ３との距離を算出することが好ましい。すなわち、この場合、Ｄ２は、交点で反射して撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して測定領域ＰＬ内に入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置との距離とする。なお、検出部８６は、投影装置８以外の光源からの光の多重反射光や拡散反射光の像が含まれる場合は、その像も影響度Ｖ２の算出に含めてもよい。なお、Ｄ２は、撮像装置９へ入射する多重反射光Ｌ３の光線の受光面２０ａにおける位置と、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の受光面２０ａにおける位置とのうち、最も短い距離でなくてもよい。この場合、例えば、多重反射光像Ｐ３による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者がＤ２を設定してもよい。また、影響度Ｖ１、Ｖ２の算出方法は、上記の式（１）、（２）に限られない。影響度Ｖ１は、正反射光像Ｐ２と拡散反射光像Ｐ１との相対距離と、正反射光像Ｐ２の輝度（正反射光像Ｐ２を形成する光の強度）とに基づいて、算出されればよい。また、影響度Ｖ２は、多重反射光像Ｐ３と拡散反射光像Ｐ１との相対距離と、多重反射光像Ｐ３の輝度（正反射光像Ｐ２を形成する光の強度）とに基づいて、算出されればよい。
このように、検出部８６は、検出した正反射光像Ｐ２及び多重反射光像Ｐ３（検出した不適切像）が、検出した拡散反射光像Ｐ１（検出した適切像）に与える影響度Ｖ１、Ｖ２を算出する。
そして、検出部８６は、検出した拡散反射光像Ｐ１の輝度（拡散反射光像Ｐ１を形成した光の強度）の影響度Ｖ３を算出する（ステップＳ３６）ことで、後述するように不適切輝度像Ｐ５が存在するかを評価する。拡散反射光像Ｐ１も、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像が、複数集まって形成される。この場合、検出部８６は、次の式（３）に示すように、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の強度を合計して、拡散反射光像Ｐ１の明るさ（輝度）、すなわち拡散反射光Ｌ１の像を形成した光の合計強度を算出し、その合計強度を、影響度Ｖ３とする。ここで、Ｕ３は、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の１つの光線の強度であり、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の１つの光線によって形成される拡散反射光像Ｐ１の輝度であるということもできる。なお、検出部８６は、測定領域ＰＬが設定されている場合、測定領域ＰＬ内の拡散反射光Ｌ１の像を形成する光の強度、すなわち、交点で反射して測定領域ＰＬへ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の強度を合計して、影響度Ｖ３を算出することが好ましい。
Ｖ３＝Σ（Ｕ３） ・・・（３）
そして、検出部８６は、拡散反射光像Ｐ１の面積の影響度Ｖ４を算出する（ステップＳ３８）ことで、後述するようにケラレ像Ｐ４が存在するかを評価する。検出部８６は、次の式（４）に示すように、撮像領域ＰＬのうち拡散反射光像Ｐ１が占める面積である測定範囲を算出して、その算出した測定範囲を、影響度Ｖ４とする。ここで、Ｒ１が、撮像領域ＰＬの面積であり、Ｒ２が、撮像領域ＰＬ内の拡散反射光像Ｐ１の面積である。ケラレ像Ｐ４は、一部が欠けた拡散反射光像Ｐ１である。従って、ケラレ像Ｐ４、すなわち一部が欠けた拡散反射光像Ｐ１は、欠けていない拡散反射光像Ｐ１に対して、面積が小さくなる。従って、このように影響度Ｖ４を算出することで、ケラレ像Ｐ４があるかを評価することができる。なお、検出部８６は、測定領域ＰＬが設定されている場合、測定範囲を、測定領域ＰＬのうち拡散反射光像Ｐ１が占める面積として算出してもよい。
Ｖ４＝Ｒ２／Ｒ１ ・・・（４）
このように、検出部８６は、検出した拡散反射光像Ｐ１（検出した適切像）の影響度Ｖ３、Ｖ４を算出する。
検出部８６は、以上のように、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を算出する。影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の算出順は、上記説明の順番に限られず任意である。影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を算出したら、検出部８６は、それぞれの影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が閾値以上であるかを評価（判定）して、不適切像が有るか適切像があるかを評価（判定）する（ステップＳ４０）。検出部８６は、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４のそれぞれについて、判定のための閾値を予め設定している。検出部８６は、影響度が閾値以上、又は閾値より小さくなった場合に、その像が不適切像であると評価（判定）する。すなわち、不適切像、又は適切像であるとの評価（判定）を示す情報が、評価結果（判定結果）であるといえる。さらに言えば、評価結果は、不適切像であると評価された像の情報と、適切像であると評価された像の情報であるともいえる。ただし、評価結果は、不適切像であると評価された像の情報と、適切像であると評価された像の情報の少なくとも一方であればよい。すなわち、検出部８６は、不適切像が有るかだけを評価して、不適切像の評価結果を導出してもよいし、適切像が有るかだけを評価して、適切像の評価結果を導出してもよい。言い換えれば、すなわち、検出部８６は、不適切な像が有るかの評価と適切な像が有るかの評価との、少なくとも一方を行えばよい。また、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の判定のためのそれぞれの閾値は、例えば、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３、拡散反射光像Ｐ１の輝度（拡散反射光像Ｐ１を形成した光の強度）、ケラレ像Ｐ４による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定する。なお、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の判定のためのそれぞれの閾値は、被測定物Ｍの設計公差に基づいて算出された値であってもよい。なお、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の判定のためのそれぞれの閾値は異なる値であってもよいし、同じ値であってもよい。
例えば、検出部８６は、影響度Ｖ１が閾値以上であった場合に、正反射光像Ｐ２が不適切像であると評価（判定）する。影響度Ｖ１が閾値以上である場合、正反射光像Ｐ２の輝度が高かったり、正反射光像Ｐ２が拡散反射光像Ｐ１の位置に近かったりする。正反射光像Ｐ２の輝度が高い場合、拡散反射光Ｌ１の像の輝度が小さくなりすぎ、拡散反射光像Ｐ１が検出できなくなるおそれがある。また、正反射光像Ｐ２が拡散反射光像Ｐ１の位置に近い場合、拡散反射光像Ｐ１と輝度が高い正反射光像Ｐ２とが重畳する可能性が高くなり、拡散反射光像Ｐ１が白飛びしてしまい、検出できなくなるおそれがある。すなわち、検出部８６は、影響度Ｖ１が閾値以上である場合に、拡散反射光像Ｐ１が検出できなくなる可能性が高くなると評価して、検出した正反射光像Ｐ２が不適切像であると評価する。検出部８６は、影響度Ｖ１が閾値以上でない、すなわち閾値より小さい場合、正反射光像Ｐ２が不適切な像でない（適切な像である）と評価する。
また、検出部８６は、影響度Ｖ２が閾値以上であった場合に、多重反射光像Ｐ３が不適切像であると評価（判定）する。影響度Ｖ２が閾値以上である場合、多重反射光像Ｐ３の輝度が高かったり、多重反射光像Ｐ３が拡散反射光像Ｐ１の位置に近かったりする。多重反射光像Ｐ３の輝度が高い場合、多重反射光像Ｐ３が検出されやすくなり、多重反射光像Ｐ３から点群を生成されるおそれが高くなり、被測定物Ｍの形状測定を適切に行うことができなくなるおそれが高くなる。多重反射光像Ｐ３が拡散反射光像Ｐ１の位置に近い場合、多重反射光像Ｐ３が、点群を生成するための測定領域ＰＬ内に位置する可能性が高くなるため、多重反射光像Ｐ３から点群を生成されるおそれが高くなり、被測定物Ｍの形状測定を適切に行うことができなくなるおそれが高くなる。すなわち、検出部８６は、影響度Ｖ２が閾値以上である場合に、多重反射光像Ｐ３から点群を生成されるおそれが高くなって被測定物Ｍの形状測定を適切に行うことができなくなるおそれが高くなると判断して、検出した多重反射光像Ｐ３が不適切像であると評価する。検出部８６は、影響度Ｖ２が閾値以上でない、すなわち閾値より小さい場合、多重反射光像Ｐ３が不適切な像でない（適切な像である）と評価する。
このように、検出部８６は、影響度Ｖ１、Ｖ２によって評価を行うことで、検出した不適切像（正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３）と検出した適切像（拡散反射光像Ｐ１）との相対距離と、検出した不適切像の輝度（又は検出した不適切像を形成する光の強度）とに基づいて、検出した不適切像を評価しているといえる。ただし、検出部８６は、検出した不適切像と適切像とに基づき検出した不適切像の評価を行うものであれば、検出した不適切像の評価に、影響度Ｖ１、Ｖ２を用いなくてもよい。例えば、検出部８６は、検出した不適切像と検出した適切像との相対距離と、検出した不適切像の輝度とに基づいて、検出した不適切像を評価するものであればよい。
また、検出部８６は、影響度Ｖ３が閾値より小さい場合に、拡散反射光像Ｐ１が暗くなっており（輝度が低くなっており）測定に不適切であると判断して、その暗くなった拡散反射光像Ｐ１が、不適切輝度像Ｐ５であると評価（判定）して、その不適切輝度像Ｐ５を、不適切像であると評価（判定）する。検出部８６は、影響度Ｖ３が閾値より小さくない、すなわち閾値以上である場合、不適切輝度像Ｐ５が不適切な像でない、すなわち不適切輝度像Ｐ５が無いと評価する。
また、検出部８６は、影響度Ｖ４が閾値より小さい場合に、ケラレにより拡散反射光像Ｐ１の面積が小さくなっていると評価（判定）して、その面積が小さくなっている拡散反射光像Ｐ１を、ケラレ像Ｐ４であると評価（判定）して、そのケラレ像Ｐ４を、不適切像であると評価（判定）する。検出部８６は、影響度Ｖ４が閾値より小さくない、すなわち閾値以上である場合、ケラレ像Ｐ４が不適切な像でない、すなわちケラレ像Ｐ４が無いと評価する。すなわち、検出部８６は、検出した拡散反射光像Ｐ１のうち、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とに該当しない拡散反射光像Ｐ１、すなわち不適切像と評価されなかった拡散反射光像Ｐ１を、適切像であると評価する。
このように、検出部８６は、影響度Ｖ３によって評価を行うことで、検出した適切像（拡散反射光像Ｐ１）の輝度に基づき、検出した適切像を評価し、影響度Ｖ４によって評価を行うことで、検出した適切像（拡散反射光像Ｐ１）の受光面２０ａにおける面積に基づき、検出した適切像を評価しているといえる。ただし、検出部８６は、検出した適切像に基づき検出した適切像の評価を行うものであれば、検出した適切像の評価、すなわちケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とがあるかの評価に、影響度Ｖ３、Ｖ４を用いなくてもよい。例えば、検出部８６は、検出した適切像の輝度と、検出した適切像の面積とに基づき、検出した適切像を評価するものであればよい。
検出部８６は、以上のようにして、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の値を評価（判定）することで、拡散反射光像Ｐ１、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３が不適切像であるかの評価を行う。影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、不適切像が拡散反射光像Ｐ１に与える影響度であるといえる。検出部８６は、検出部８６の検出結果を評価しているということもでき、さらに言えば、検出した不適切像（正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３）を評価し、検出した適切像（拡散反射光像Ｐ１）を評価しているということもできる。そして、検出部８６は、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３、ケラレ像Ｐ４、不適切輝度像Ｐ５を、不適切像であると評価し、ケラレ像Ｐ４及び不適切輝度像Ｐ５でないと評価した拡散反射光像Ｐ１を、適切像であると評価する。以下、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を互いに区別しない場合は、影響度Ｖ０と記載する。
影響度Ｖ０は、測定条件を変更することで値が変化する。例えば、決定された測定条件に対し、測定条件として測定光Ｌの強度を高くすると、決定された測定条件での正反射光Ｌ２の強度よりも、正反射光Ｌ２の強度が高くなるため、決定された測定条件よりも、影響度Ｖ１が大きくなる。従って、検出部８６は、例えば測定光Ｌの強度を高くした場合の影響度Ｖ１を算出することで、影響度Ｖ１が大きくなることにより、拡散反射光Ｌ１の像の輝度が小さくなりすぎて拡散反射光像Ｐ１が検出できなくなるなどして、形状測定を適切に行うことができなくなるおそれが高くなることを評価することができる。このように、測定条件を変化させると影響度Ｖ０が変化するため、検出部８６は、測定条件を変化させた場合の影響度Ｖ０の値を算出することで、測定条件を変化させた場合に被測定物Ｍの形状測定を適切に行うことにできるようになるか、被測定物Ｍの形状測定を適切に行うことにできなくなるか、を評価することができる。
図８は、再現像Ｃ０の一例を示す図である。再現像Ｃ０は、評価された不適切像と適切像とについての受光面２０ａ上の位置毎の解析結果データに基づき、表示部３３に表示される画像であり、撮像装置９によって撮像されると予測される測定光Ｌの像である。ここで、再現像Ｃ０の撮像領域ＰＲは、条件取得部８２が取得した測定条件のうち、被測定物Ｍと光学プローブ３との相対位置、及び被測定物Ｍと光学プローブ３との相対姿勢に基づき、範囲が設定される。再現像Ｃ０は、このように範囲が設定された撮像領域ＰＲ内における光の像の再現像ともいえる。図８の例に示すように、再現像Ｃ０は、拡散反射光像Ｐ１と、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３と、ケラレ像Ｐ４とを含む場合がある。また、図８では示していないが、再現像Ｃ０は、投影装置８以外の光源からの光の像を、解析上で再現した像も含む場合がある。また、図８では示していないが、再現像Ｃ０は、不適切輝度像Ｐ５を含む場合がある。また、測定条件で測定領域ＰＬが設定されている場合には、測定領域ＰＬが、再現像Ｃ０に重ねて表示されてもよい。なお、図８に示す再現像Ｃ０は、一例であり、測定条件を変更すると、再現像Ｃ０は、変化する。すなわち、測定条件を変更した場合、拡散反射光像Ｐ１と正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とを形成する光の強度やそれらの像の位置が変化したり消失したりする。
ここで、検出部８６は、解析結果データに基づき、不適切像（正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３）について検出している。検出部８６は、これらの検出した不適切像については評価を行わなくてよく、検出した適切像（拡散反射光像Ｐ１）についてのみ評価を行って、ケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５との有無を評価（判定）により導出してもよい。さらに言えば、検出部８６は、適切像と不適切像との検出のみを行い、検出した不適切像と適切像との両方の評価を行わなくてもよい。このように評価を行わない場合であっても、検出部８６は、適切像と不適切像との検出を行っているため、操作者は、検出結果を参照することにより、測定条件を適切に設定することができる。
また、検出部８６は、解析結果データに基づき、拡散反射光像Ｐ１を適切像として検出し、拡散反射光像Ｐ１以外の像から、不適切像を検出しているといえる。本実施形態では、拡散反射光像Ｐ１以外の像とは、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３とである。ただし、検出部８６は、解析結果データに基づく検出において、ケラレ像Ｐ４と、不適切輝度像Ｐ５とを、不適切像として検出してもよい。
ケラレ像Ｐ４を検出する場合、検出部８６は、解析結果データに基づいて検出を行う。検出部８６は、ケラレ像Ｐ４を検出する場合、図６のステップＳ２２で抽出された、交点で反射して撮像装置９に入射する拡散反射光Ｌ１の光線の数を、入射光線数として算出する。そして、検出部８６は、この入射光線数を、図６のステップＳ１０で分割された光線の総数で除した値を、入射割合値として算出する。この入射割合値は、測定光Ｌのうち、拡散反射光として撮像装置９に入射した光の割合を指す値といえる。検出部８６は、この入射割合値が所定の閾値より小さい場合、撮像装置９に入射する拡散反射光Ｌ１の光線によって形成される像を、ケラレ像Ｐ４として検出して、ケラレ像Ｐ４を、不適切像として検出する。検出部８６は、この入射割合値が所定の閾値以上である場合、ケラレ像Ｐ４を検出せず（ケラレ像Ｐ４が無いと検出して）、撮像装置９に入射する拡散反射光Ｌ１の光線によって形成される像を、拡散反射光像Ｐ１、すなわち適切像として検出する。この閾値は、例えば、ケラレ像Ｐ４による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定してよい。ケラレ像Ｐ４が検出された場合、検出部８６は、ケラレ像Ｐ４の評価において、図７のステップＳ３８での影響度Ｖ４の算出に、検出したケラレ像Ｐ４の面積を、Ｒ１として用いる。また、ケラレ像Ｐ４が検出された場合、検出部８６は、ケラレ像Ｐ４の評価において、図７のステップＳ３８での影響度Ｖ４の算出に、検出したケラレ像Ｐ４の面積を、Ｒ１として用いる。また、ケラレ像Ｐ４が検出されなかった場合、検出部８６は、ケラレ像Ｐ４の評価において、上述と同様に、検出した拡散反射光像Ｐ１を、Ｒ１として用いる。なお、ケラレ像Ｐ４の検出は、ケラレ像Ｐ４であると評価した方法（図７のステップＳ３８）と同じ方法を用いてもよい。ケラレ像Ｐ４の評価と同じ方法を用いてケラレ像Ｐ４を検出する場合、ケラレ像Ｐ４の検出とケラレ像Ｐ４の評価とを合わせて行う必要はなく、少なくともいずれか一方だけ行えばよい。
また、不適切輝度像Ｐ５を検出する場合、検出部８６は、解析結果データに基づいて検出を行う。不適切輝度像Ｐ５の検出において、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の強度を、撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の全てについて平均して、平均強度を算出する。平均強度は、撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の強度を、撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の全てについて合計して、その合計値を、撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の数で除することで算出される、相加平均値であるが、例えば相乗平均値などであってもよい。検出部８６は、この平均強度が所定の閾値より小さい場合、撮像装置９に入射する拡散反射光Ｌ１の光線によって形成される像を、不適切輝度像Ｐ５として検出して、不適切輝度像Ｐ５を、不適切像として検出する。検出部８６は、この平均強度が所定の閾値以上である場合、不適切輝度像Ｐ５を検出せず（不適切輝度像Ｐ５が無いと検出して）、撮像装置９に入射する拡散反射光Ｌ１の光線によって形成される像を、拡散反射光像Ｐ１、すなわち適切像として検出する。この閾値は、例えば、不適切輝度像Ｐ５による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定してよい。不適切輝度像Ｐ５が検出された場合、検出部８６は、不適切輝度像Ｐ５の評価において、検出部８６は、検出した不適切輝度像Ｐ５を形成する光線の強度を、式（３）のＵ３として合計し、影響度Ｖ３を算出する。不適切輝度像Ｐ５が検出されなかった場合、検出部８６は、不適切輝度像Ｐ５の評価において、上述と同様に、検出した拡散反射光像Ｐ１を形成する光線の強度を、式（３）のＵ３として合計し、影響度Ｖ３を算出する。
また、不適切輝度像Ｐ５の検出において、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線の強度、すなわち式（３）のＵ３のそれぞれについて、予め定めた所定強度以上であるかを検出してもよい。そして、検出部８６は、交点で反射して撮像装置９へ入射する拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像のうち、光線の強度が所定強度以上である像を、拡散反射光像Ｐ１、すなわち適切像として検出し、光線の強度が所定強度より小さい像を、不適切輝度像Ｐ５、すなわち不適切像として検出する。そして、検出部８６は、検出した不適切輝度像Ｐ５を形成する光線の強度を、式（３）のＵ３として合計し、影響度Ｖ３を算出する。このような場合、検出部８６は、１つの光線の強度は低い（不適切輝度像Ｐ５であると検出された）が、像全体として輝度が高い像については、不適切輝度像Ｐ５でないと評価することができる。
このように、検出部８６は、拡散反射光像Ｐ１の輝度が小さい場合に、不適切輝度像Ｐ５であると検出する。すなわち、検出部８６は、拡散反射光像Ｐ１の輝度が低い場合に、言い換えれば、拡散反射光Ｌ１の光線の強度が小さい場合に、不適切輝度像Ｐ５として検出していた。ただし、拡散反射光Ｌ１の光線の強度にも、例えば拡散反射光Ｌ１の光線が、撮像装置９の結像光学系２１（レンズ）内で再反射してフレアとして結像するなどの理由により、形状測定が適切に出来なくなる場合がある。従って、検出部８６は、拡散反射光Ｌ１の光線の強度が高すぎる（拡散反射光像Ｐ１の輝度が高すぎる）場合にも、不適切輝度像Ｐ５を検出してもよい。この場合、検出部８６は、上述の平均強度又は式（３）のＵ３が、所定範囲外となる場合に、拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像（拡散反射光像Ｐ１）を、不適切輝度像Ｐ５として検出する。そして、検出部８６は、上述の平均強度又は式（３）のＵ３が、所定範囲内である場合に、拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像（拡散反射光像Ｐ１）を、不適切輝度像Ｐ５が無い、すなわち不適切輝度像Ｐ５が不適切像ではない、と検出する。なお、この所定範囲は、所定の上限値と所定の下限値との間の数値範囲であるが、上限値と下限値とは、不適切輝度像Ｐ５による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定してよい。
なお、不適切輝度像Ｐ５の検出は、不適切輝度像Ｐ５であると評価した方法（図７のステップＳ３６）と同じ方法を用いてもよい。従って、不適切輝度像Ｐ５を検出した場合は、不適切輝度像Ｐ５の評価を合わせて行う必要はない。ケラレ像Ｐ４の評価と同じ方法を用いてケラレ像Ｐ４を検出する場合、ケラレ像Ｐ４の検出とケラレ像Ｐ４の評価とを合わせて行う必要はなく、少なくともいずれか一方だけ行えばよい。
このように、検出部８６は、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３、ケラレ像Ｐ４、不適切輝度像Ｐ５を、不適切像として検出し、ケラレ像Ｐ４及び不適切輝度像Ｐ５でないと評価した拡散反射光像Ｐ１を、適切像として検出してもよい。また、検出部８６は、解析結果データに基づいて、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３、ケラレ像Ｐ４、及び輝度が所定強度以下の拡散反射光像Ｐ１（不適切輝度像Ｐ５）が、測定領域ＰＬ内にあるかを判断して、測定領域ＰＬ内にあれば、それらを不適切像として検出してもよい。また、検出部８６は、解析結果データに基づいて、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３、ケラレ像Ｐ４、及び輝度が所定強度以下の拡散反射光像Ｐ１（不適切輝度像Ｐ５）が、撮像領域ＰＲ内にあるかを判断して、撮像領域ＰＲ内にあれば、それらを不適切像として検出してもよい。
また、本実施形態において、像解析実行部８４は、条件取得部８２が取得した測定条件以外の測定条件でも、解析を実行し、その場合の解析結果データも取得する。以下、条件取得部８２が取得した測定条件以外の測定条件を、別測定条件と記載し、条件取得部８２が取得した測定条件を、取得測定条件と記載する。像解析実行部８４は、取得測定条件のうちの少なくとも１つ（光学プローブ３に対する被測定物Ｍの相対位置と、光学プローブ３に対する被測定物Ｍの相対姿勢と、測定光Ｌの強度と、撮像装置９の露出及び露光時間と、測定領域との少なくとも１つ）を、予め定めた値だけ変化させることで、別測定条件を設定する。そして、検出部８６は、別測定条件の解析結果データを用いて、別測定条件とした場合の不適切像の検出を行う。そして、検出部８６は、別測定条件における不適切像の検出結果に基づき、不適切像について評価を行う。すなわち、検出部８６は、別測定条件において検出した不適切像と適切像とについて、取得測定条件での評価と同じ方法で、各影響度Ｖ０を算出する。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ０が、取得測定条件での影響度Ｖ０からどのように変化するかを検出する。すなわち、検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ０が、取得測定条件での影響度Ｖ０に対してどのように変化するかを算出する。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より大きくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ１が大きくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ１が閾値より小さい場合（正反射光像Ｐ２が不適切像とされていない場合）において、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より大きくなると、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性が高くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ１が閾値以上である場合（正反射光像Ｐ２が不適切像とされた場合）において、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より大きくなると、その別測定条件では影響度Ｖ１が閾値に対してさらに大きくなるため、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が適切像とされる可能性が低くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より大きくなる場合、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性が高くなるか、正反射光像Ｐ２が適切像とされる可能性が低くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より小さくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ１が小さくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ１が閾値より小さい場合（正反射光像Ｐ２が不適切像とされていない場合）において、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より小さくなると、その別測定条件では影響度Ｖ１が閾値に対してさらに小さくなるため、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ１が閾値以上である場合（正反射光像Ｐ２が不適切像とされた場合）において、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より小さくなると、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が適切像とされる可能性が高くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ１が取得測定条件での影響度Ｖ１より小さい場合、その別測定条件は、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性がさらに高くなるか、正反射光像Ｐ２が適切像とされる可能性が高くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より大きくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ２が大きくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ２が閾値より小さい場合（多重反射光像Ｐ３が不適切像とされていない場合）において、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より大きくなると、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が不適切像とされる可能性の高くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ２が閾値以上である場合（多重反射光像Ｐ３が不適切像とされた場合）において、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より大きくなると、その別測定条件では影響度Ｖ２が閾値に対してさらに大きくなるため、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より大きくなる場合、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が不適切像とされる可能性が高くなるか、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性が低くなるか、のいずれかであるといえる。
同様に、検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より小さくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ２が小さくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ２が閾値より小さい場合（多重反射光像Ｐ３が不適切像とされていない場合）において、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より小さくなると、その別測定条件では影響度Ｖ２が閾値に対してさらに小さくなるため、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が不適切像とされる可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ２が閾値以上である場合（多重反射光像Ｐ３が不適切像とされた場合）において、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より小さくなると、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性が高くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ２が取得測定条件での影響度Ｖ２より小さくなる場合、その別測定条件は、多重反射光像Ｐ３が不適切像とされる可能性が低くなるか、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性が高くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より大きくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ３が大きくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ３が閾値より小さい場合（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされている場合）において、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より大きくなると、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５が適切像とされる（すなわち不適切輝度像Ｐ５が無いと評価される）可能性の高くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ３が閾値以上である場合（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされず、不適切輝度像Ｐ５が無いと評価される場合）において、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より大きくなると、その別測定条件では影響度Ｖ３が閾値に対してさらに大きくなるため、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５がある（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる）とされる可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より大きくなる場合、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５が適切像とされる可能性が高くなるか、不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる可能性が低くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より小さくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ３が小さくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ３が閾値より小さい場合（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされている場合）において、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より小さくなると、その別測定条件では影響度Ｖ３が閾値に対してさらに小さくなるため、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５が適切像とされる（すなわち不適切輝度像Ｐ５が無いと評価される）可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ３が閾値以上である場合（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされず、不適切輝度像Ｐ５が無いと評価される場合）において、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より小さくなると、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５がある（不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる）とされる可能性が高くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ３が取得測定条件での影響度Ｖ３より小さくなる場合、その別測定条件は、不適切輝度像Ｐ５が適切像とされる可能性が低くなるか、不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる可能性が高くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より大きくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ４が大きくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ４が閾値より小さい場合（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされている場合）において、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より大きくなると、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる（すなわちケラレ像Ｐ４が無いと評価される）可能性の高くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ４が閾値以上である場合（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされず、ケラレ像Ｐ４が無いと評価される場合）において、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より大きくなると、その別測定条件では影響度Ｖ４が閾値に対してさらに大きくなるため、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４がある（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされる）とされる可能性がさらに低くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より大きくなる場合、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる可能性が高くなるか、ケラレ像Ｐ４が不適切像とされる可能性が低くなるか、のいずれかであるといえる。
検出部８６は、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より小さくなる場合、測定条件を別測定条件に変更したら影響度Ｖ４が小さくなると判断する。例えば、取得測定条件での影響度Ｖ４が閾値より小さい場合（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされている場合）において、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より小さくなると、その別測定条件では影響度Ｖ４が閾値に対してさらに小さくなり、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる（すなわちケラレ像Ｐ４が無いと評価される）可能性が低くなる測定条件であるといえる。取得測定条件での影響度Ｖ４が閾値以上である場合（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされず、ケラレ像Ｐ４が無いと評価される場合）において、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より小さくなると、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４がある（ケラレ像Ｐ４が不適切像とされる）と可能性が高くなる測定条件であるといえる。すなわち、別測定条件での影響度Ｖ４が取得測定条件での影響度Ｖ４より小さくなる場合、その別測定条件は、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる可能性が低くなるか、ケラレ像Ｐ４が不適切像とされる可能性が高くなるか、のいずれかであるといえる。
このように、検出部８６は、測定条件を変化させた場合の影響度Ｖ０がどのように変化するかを算出する。本実施形態における検出部８６の評価結果は、影響度Ｖ０と閾値との比較に基づき、不適切像と適切像とを評価するものなので、検出部８６は、影響度Ｖ０がどのように変化するかを算出することで、検出部８６の評価結果の変化を算出しているということもできる。すなわち、上述のように、例えば影響度Ｖ４が大きくなると、検出部８６の評価結果は、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる可能性が低くなるか、ケラレ像Ｐ４が不適切像とされる可能性が高くなるかというように変化する。検出部８６が検出した、測定条件を変化させた場合の影響度Ｖ０の変化の情報を、以下、変化情報とする。変化情報は、測定条件を変化させた場合の評価結果の変化の情報ということもできる。
図３Ａに戻り、出力部８８は、像解析部８３の検出結果に基づく情報である検出結果情報を表示部３３に出力することで、表示部３３に画像を表示させる。以下、出力部８８が表示部３３に表示させる画像について説明する。
図９Ａは、メニュー画像Ａの一例を示す図である。出力部８８は、操作者が形状測定の測定条件を設定する際に、表示部３３に、メニュー画像Ａを表示させるための情報を出力して、表示部３３に、メニュー画像Ａを表示させる。表示部３３が表示するメニュー画像Ａは、指示画像Ａ１と、スキャンマージン設定画像Ａ２と、測定チェック画像Ａ３、Ａ４と、初期条件画像Ａ５と、検証用スキャン画像Ａ６と、ＯＫ画像Ａ７とを含む。メニュー画像Ａにおいて、操作者が入力部３２により測定チェック画像Ａ３、Ａ４を選択すると、解析部４０が測定チェックを行う。また、メニュー画像Ａにおいて、操作者が入力部３２により検証用スキャン画像Ａ６を選択すると、測定制御部３８が検証用スキャンを行う。測定チェックとは、像解析部８３による解析を指し、具体的には、設計情報取得部８０が取得した設計情報と条件取得部８２が取得した測定条件とに基づき、像解析実行部８４が解析結果データを算出し、検出部８６が、不適切像と適切像とを検出することで検出結果を導出し、その検出結果に基づき評価を行うことで評価結果を導出する処理を指す。なお、上述のように、本実施形態では、条件取得部８２が取得した測定条件、すなわち解析を行う測定条件は、操作者がティーチングで決定した測定条件（決定測定条件）である。検証用スキャンとは、操作者がティーチングで決定した測定条件（決定測定条件）で、投影装置８からの測定光Ｌを被測定物Ｍに投影させ、被測定物Ｍに投影した測定光Ｌを撮像装置９で撮像させ、撮像装置９が撮像した撮像画像Ｔから、点群の生成を行う処理を指す。以下、メニュー画像Ａの各画像について説明する。
指示画像Ａ１は、操作者が今後行うべき操作を報知する内容が表示された画像である。図９Ａの例では、指示画像Ａ１は、「ティーチングを実施します。」という情報を含んでおり、これは、ティーチングを行うことを操作者に認識させるための情報である。また、指示画像Ａ１は、「ステージとセンサ位置を調整して下さい。」、「光量を調整して下さい。」、「測定領域を調整して下さい。」、「測定速度を設定して下さい。」、という情報を含んでおり、これは、ティーチングの際にどのような測定条件を調整するかを操作者に認識させるための情報である。また、指示画像Ａ１は、「設定が終わったら測定チェックを行って下さい。」という情報を含んでおり、測定条件を設定したら、測定チェックを行うことを操作者に認識させるための情報である。また、指示画像Ａ１は、「検証用スキャンを行って実際の点群を確認して下さい。」という情報を含んでおり、測定チェックが終わったら、検証用スキャンを行って、生成された点群に問題が無いかを確認することを促すための情報である。また、指示画像Ａ１は、「完了したらＯＫを押して下さい。」という情報を含んでおり、これは、測定条件を決定し終わって検証用スキャンまで完了して、問題が無ければ、ＯＫとして実際の形状測定を始めることを促す情報である。ただし、指示画像Ａ１が表示する情報はこれらに限られない。また、メニュー画像Ａは、指示画像Ａ１を含んでいなくてもよい。
図９Ｂは、スキャンマージンを説明するための図である。スキャンマージン設定画像Ａ２は、操作者による入力部３２の操作により、入力部３２によって選択可能となっている画像であり、操作者にスキャンマージンを決定可能とさせる画像である。図９Ｂに示すように、スキャンマージンとは、測定光Ｌのスキャン開始位置ＳＣ１とスキャン終了位置ＳＣ４、すなわち測定光Ｌの走査を開始する位置と走査を終了する位置との、被測定物Ｍの測定位置に対するマージンである。すなわち、測定する際には、測定光Ｌを、スキャン開始位置ＳＣ１からスキャン終了位置ＳＣ４までの軌跡上で動かす（走査する）。ただし、実際に被測定物Ｍがあるのは、測定開始位置ＳＣ２から測定終了位置ＳＣ３までの間である。スキャンマージンとは、スキャン開始位置ＳＣ１が、測定開始位置ＳＣ２よりもどれだけ軌跡の上流側にあるのか、スキャン終了位置ＳＣ４が、測定終了位置ＳＣ３よりもどれだけ軌跡の下流側にあるのか、を指す値である。図９Ａに示すように、スキャンマージン設定画像Ａ２は、開始設定画像Ａ２ａと終了設定画像Ａ２ｂとを有している。入力部３２にマウスとキーボードとが含まれる場合、操作者は、入力部３２のマウスを操作して、表示部３３の画面上、すなわちメニュー画像Ａ上で、マウスのカーソルを、スキャンマージン設定画像Ａ２の開始設定画像Ａ２ａ、又は終了設定画像Ａ２ｂに重畳させる。開始設定画像Ａ２ａは、スキャン開始位置ＳＣ１でのスキャンマージンを何％とするか、すなわちスキャン開始位置ＳＣ１を測定開始位置ＳＣ２よりもどれだけ前側にするのかを設定させるかを設定可能な画像である。終了設定画像Ａ２ｂは、スキャン終了位置ＳＣ４でのスキャンマージンを何％とするか、すなわちスキャン終了位置ＳＣ４を測定終了位置ＳＣ３よりもどれだけ後ろ側にするのかを設定させる画像である。操作者は、開始設定画像Ａ２ａにカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックして、キーボードを操作することで、例えば数値を入力して、スキャン開始位置ＳＣ１でのスキャンマージンを設定することができる。また、操作者は、開始設定画像Ａ２ａにカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックして、入力部３２に含まれるキーボードを操作することで、例えば数値を入力して、スキャン開始位置ＳＣ４でのスキャンマージンを設定することができる。なお、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面の開始設定画像Ａ２ａや終了設定画像Ａ２ｂが表示された位置をタッチすることで、開始設定画像Ａ２ａや終了設定画像Ａ２ｂを選択し、表示部３３の表示画面に表示される操作パネルをタッチして数値入力することで、スキャンマージンを設定してよい。ただし、メニュー画像Ａは、スキャンマージン設定画像Ａ２を含んでいなくてもよい。
図９Ａに示すように、測定チェック画像Ａ３、Ａ４は、測定チェックを行わせるための表示である。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２のマウスを操作して、表示部３３の画面上、すなわちメニュー画像Ａ上で、マウスのカーソルを、測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４に重畳させる。操作者は、測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４にカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４を選択する。解析部４０は、測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４が選択されたら、測定チェックを実行する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面の測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４が表示された位置をタッチすることで、測定チェック画像Ａ３又は測定チェック画像Ａ４を選択する。なお、一例として、測定チェック画像Ａ３は、図９Ｂに示したような一歯ずつ走査することを測定条件とした解析を実行させるための表示である。一方、測定チェック画像Ａ４は、被測定物Ｍを回転させて全歯を走査して、高速で測定することを測定条件とした解析を実行するための表示である。なお、メニュー画像Ａは、測定チェック画像Ａ３、Ａ４のうち少なくともいずれかを有していればよい。
初期条件画像Ａ５は、測定条件を初期設定に戻すための表示である。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２のマウスを操作して、表示部３３の画面上で、マウスのカーソルを、初期条件画像Ａ５に重畳させる。操作者は、初期条件画像Ａ５にカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、初期条件画像Ａ５を選択する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面の初期条件画像Ａ５が表示された位置をタッチすることで、初期条件画像Ａ５を選択する。操作者がこの初期条件画像Ａ５を選択したら、測定条件が、最初に設定した測定条件（初期条件）に戻る。
検証用スキャン画像Ａ６は、検証用スキャンを行うための表示である。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２を操作して、表示部３３の画面上で、マウスのカーソルを、検証用スキャン画像Ａ６に重畳させる。操作者は、検証用スキャン画像Ａ６にカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、検証用スキャン画像Ａ６を選択する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面の検証用スキャン画像Ａ６が表示された位置をタッチすることで、検証用スキャン画像Ａ６を選択する。操作者が検証用スキャン画像Ａ６を選択したら、測定制御部３８は、決定された測定条件で、検証用スキャンを実行する。すなわち、測定制御部３８は、投影装置８によって測定光Ｌを被測定物Ｍに投影させ、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像装置９に撮像させる。そして、測定制御部３８は、撮像装置９が撮像した撮像画像Ｔから点群を生成する。操作者は、生成された点群を確認することで、その測定条件が適切なものかを判断する。
ＯＫ画像Ａ７は、ティーチングを終了し、実際の測定に移るための表示である。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２を操作して、表示部３３の画面上で、マウスのカーソルを、ＯＫ画像Ａ７に重畳させる。操作者は、ＯＫ画像Ａ７にカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、ＯＫ画像Ａ７を選択する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面のＯＫ画像Ａ７が表示された位置をタッチすることで、ＯＫ画像Ａ７を選択する。操作者がこのＯＫ画像Ａ７を選択したら、ティーチングでの測定条件の決定は終了し、決定した測定条件での形状測定を開始させることとなる。
図１０及び図１１は、測定チェック結果画面Ｂの一例を示す図である。上述のように、操作者は、例えば入力部３２のマウスを操作して測定チェック画像Ａ３、Ａ４にカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることにより、測定チェック画像Ａ３、Ａ４を選択する。像解析部８３は、測定チェック画像Ａ３、Ａ４がこのように選択されることにより、測定チェックを開始する。すなわち、像解析部８３は、像解析実行部８４が、解析を行って解析結果データを生成する。そして、像解析部８３は、検出部８６が、その解析結果データに基づき、不適切像と適切像とを検出し、その検出結果に基づき、不適切像と適切像とを評価する。出力部８８は、測定チェックが終了したら、表示部３３に、検出結果情報を出力して、図１０に示す測定チェック結果画面Ｂを表示させる。詳しくは後述するが、検出結果情報は、検出部８６の検出結果に基づく情報である。表示部３３が表示する測定チェック結果画面Ｂは、検出結果情報を示す画像（後述する検出結果画像Ｃ）を表示する画面である。操作者は、測定チェック結果画面Ｂの検出結果画像Ｃを確認することで、測定チェックにおける測定条件においては、不適切像があるとされたり、適切像があるとされたりすることを、視認することができる。操作者は、検出結果画像Ｃの内容を確認し、例えば不適切像があるとされた場合に、測定条件を再調整する。
図１０は、不適切像が検出された場合の測定チェック結果画面Ｂの例を示している。図１０は、不適切像として、正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とが検出された例を示している。図１０に示すように、測定チェック結果画面Ｂは、検出結果画像Ｃと、測定条件画像Ｄと、ＯＫ画像Ｅとを表示する。検出結果画像Ｃは、検出部８６の検出結果に基づく検出結果情報の内容を表示する画像であり、言い換えれば、検出部８６が検出した不適切像の情報を表示する画像である。
出力部８８は、検出結果情報を表示部３３に出力することで、表示部３３に検出結果画像Ｃを表示させる。上述のように、検出結果情報は、検出部８６の検出結果に基づく情報である。検出部８６の検出結果とは、上述のように、検出した拡散反射光像Ｐ１（検出した適切像）と、検出した正反射光像Ｐ２及び多重反射光像Ｐ３（検出した不適切像）とを指す。
また、検出結果情報は、検出結果に基づく情報として、検出部８６の評価結果を含む。評価結果とは、上述のように、不適切像、又は適切像であるとの評価（判定）を示す情報であり、言い換えれば、不適切像と評価された像があるかの情報と、適切像と評価された像があるかの情報とであるといえる。また、評価結果は、どのような不適切像が有ると評価されたのか、すなわち、評価により不適切像であるとされた像の種類を示す情報も含む。従って、評価により不適切像であるとされた像の種類を示す情報は、不適切像と評価された像が、正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とのいずれであるかについてを示す情報であるといえる。さらに言い換えれば、評価結果は、正反射光像Ｐ２があると評価されたか否かを示す情報と、多重反射光像Ｐ３があると評価されたか否かを示す情報と、ケラレ像Ｐ４があると評価されたか否かを示す情報と、不適切輝度像Ｐ５があると評価されたか否かを示す情報とを有している。また、評価結果は、不適切像があると評価されない、すなわち不適切像が無い（適切像だけがある）と評価されたかを示す情報も含む。
また、検出結果情報は、測定条件を変化させた場合の影響度Ｖ０の変化を示す変化情報も含む。また、検出結果情報は、再現像Ｃ０を表示部３３に表示させるための画像データ、すなわち受光面２０ａ上の位置毎の解析結果データに基づいた情報も含む。本実施形態において、再現像Ｃ０を表示部３３に表示させるための画像データは、検出部８６に不適切像であると評価された不適切像の画像データと、検出部８６に適切像であると評価された適切像の画像データとの、両方を含んでいる。従って、この画像データにより表示される再現像Ｃ０は、不適切像と適切像とを含んだ再現像Ｃ０となる。このように、再現像Ｃ０は、評価された不適切像と評価された適切像とを含んだ、評価結果に基づく情報であるといえる。なお、再現像Ｃ０を表示部３３に表示させるための画像データは、検出部８６に検出された不適切像の画像データと、検出部８６に検出された適切像の画像データとであってもよい。すわなち、再現像Ｃ０は、検出された不適切像と検出された適切像とを含んだ、検出結果に基づく情報であってもよい。
なお、検出結果情報は、検出結果を含んでよい。検出結果情報に含まれる検出結果は、検出部８６が検出した不適切像と検出した適切像とを示す情報である。また、検出結果情報に含まれる検出結果は、不適切像と検出された像があるかの情報と、適切像と検出された像が有るかの情報とであるといえる。また、検出結果情報に含まれる検出結果は、どのような不適切像が有ると検出されたのかを示す情報、すなわち検出により不適切像であるとされた像の種類を示す情報も含む。検出により不適切像であるとされた像の種類を示す情報は、不適切像として検出された像が、正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とのいずれであるかについて示す情報であるといえる。さらに言い換えれば、検出結果情報に含まれる検出結果は、正反射光像Ｐ２が検出されたか否かを示す情報と、多重反射光像Ｐ３が検出されたか否かを示す情報とを有している。また、検出結果情報に含まれる検出結果は、不適切像があると検出されない、すなわち不適切像が無いと検出されたかを示す情報も含む。なお、上述の評価結果は、不適切像と適切像とがあるかを評価した情報であり、この検出結果と重複する可能性がある。従って、検出結果情報に評価結果が含まれる場合、検出結果は、検出結果情報に含まれなくてよい。また逆に、検出結果情報に検出結果が含まれる場合、評価結果は、検出結果情報に含まれなくてよい。すなわち、検出結果情報は、評価結果と検出結果との少なくともいずれかが含まれればよい。以降においては、検出結果情報が、評価結果を含み検出結果を含まないものとして、説明する。
図１０に示すように、表示部３３が検出結果情報に基づき表示する検出結果画像Ｃは、再現像Ｃ０と、検出結果報知画像Ｃ１と、評価結果画像Ｃ２と、変化画像Ｃ３とを含む。出力部８８は、再現像Ｃ０を表示部３３に表示させるための画像データを、検出結果情報として表示部３３に出力して、表示部３３に再現像Ｃ０を表示させる。図１０における再現像Ｃ０は、不適切像として、正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とを含んでいる。再現像Ｃ０は、評価結果画像Ｃ２と変化画像Ｃ３とに隣接して表示されているが、その表示位置は任意である。
また、出力部８８は、評価結果を、検出結果情報として表示部３３に出力して、表示部３３に検出結果報知画像Ｃ１を表示させる。検出結果報知画像Ｃ１は、不適切像の有無を示す画像である。ただし、再現像Ｃ０を表示させるための画像データも、不適切像の有無を示す情報であるといえる。従って、再現像Ｃ０と、後述の評価結果画像Ｃ２とも、不適切像の有無の情報を示す画像であるといえる。従って、言い換えれば、検出結果画像Ｃが、不適切像の有無の情報を示す画像であるといえる。
出力部８８は、不適切像があると評価されたされた場合、評価結果として、不適切像と評価された像がある旨の情報と、どのような不適切像が有ると評価されたのかを示す情報、すなわち評価された不適切像の種類の情報とを、表示部３３に出力する。この場合、検出結果報知画像Ｃ１は、「測定領域にケラレが検出されました。」という、不適切像の種類がケラレ像Ｐ４であり、ケラレ像Ｐ４が不適切像として評価された旨の表示と、「測定領域に多重反射が検出されました。」という、不適切像の種類が多重反射光像Ｐ３であり、多重反射光像Ｐ３が不適切像として評価された旨の表示と、「測定領域に正反射が検出されました。」という、不適切像の種類が正反射光像Ｐ２であり、正反射光像Ｐ２が不適切像として評価された旨の表示とを、含む。また、検出結果報知画像Ｃ１は、「下表を参考にステージの位置姿勢を変更してください。」という、測定条件を調整することを促す情報も含む。なお、検出結果報知画像Ｃ１は、上述の文字例による表示に限られず、その他の文字列による表示であってもよい。また、文字による表示に限られず、例えば絵や記号などで、不適切像が検出された旨の情報と、検出された不適切像の種類の情報とを、表示するものであってもよい。また、検出結果報知画像Ｃ１は、不適切像の有無を示す情報のみを表示するものであってもよい。また、図１０に示すように、検出結果画像Ｃは、測定チェック結果画面Ｂの上部の領域に表示されているが、表示される位置は任意である。
出力部８８は、評価結果を、検出結果情報として表示部３３に出力して、表示部３３に評価結果画像Ｃ２を表示させる。評価結果画像Ｃ２は、不適切像の評価結果を示す画像である。評価結果画像Ｃ２を表示させるための評価結果は、不適切像と評価される像毎の、検出部８６による評価を含む情報である。図１０の例では、ケラレ像Ｐ４と、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３とは、不適切像と評価され、不適切輝度像Ｐ５は、不適切像として評価されていない。すなわち、不適切輝度像Ｐ５は無いと評価されている。従って、図１０の例では、評価結果画像Ｃ２を表示させるための評価結果は、ケラレ像Ｐ４と正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とが不適切像と評価された旨の情報と、不適切輝度像Ｐ５は不適切像と評価されない（不適切輝度像Ｐ５が無い）旨の情報とを含んでいる。
従って、図１０の例では、評価結果画像Ｃ２は、ケラレ像Ｐ４（図１０では「ケラレ」）と、不適切輝度像Ｐ５（図１０では「明るさ」）と、正反射光像Ｐ２（図１０では「正反射」）と、多重反射光像Ｐ３（図１０では「多重反射」）とのそれぞれについての評価を、画像として表示する。図１０の例では、ケラレ像Ｐ４、正反射光像Ｐ２、多重反射光像Ｐ３については、検出部８６による評価では、不適切像とされているので、×という表示がなされている。一方、不適切輝度像Ｐ５については、検出部８６による評価では、不適切像とされていないため、問題無いとして○という表示がなされている。さらに言えば、評価結果画像Ｃ２は、一列目に不適切像と評価される像の種類がそれぞれ表示されており、二列目に、一列目で表示された不適切像と評価される像の評価結果（ここでは○又は×）が表示された表となっている。ただし、評価結果画像Ｃ２は、不適切像と評価される像毎の、検出部８６による評価を示す画像であれば、その表示方法は、図１０のような表の形態に限られず、任意である。なお、評価結果画像Ｃ２は、○や×などの記号に限らず、検出部８６による評価結果を操作者へ報知することができれば、他の記号であっても良い。また、記号に限らず、文字列であっても良い。この場合、例えば、不適切像として評価されないのであれば、「ＯＫ」、不適切像として評価されるのであれば、「ＮＧ」と表示してもよい。また、評価結果画像Ｃ２は、色の表示であってもよい。この場合、例えば、不適切像として評価されないのであれば、評価結果画像Ｃ２の対象箇所に緑色の表示を行い、不適切像として評価されるのであれば、評価結果画像Ｃ２の対象箇所に赤色の表示を行っても良い。なお、評価結果は、評価結果画像Ｃ２として視覚的な情報で操作者に報知されることに限られない。評価結果は、評価した不適切像の有無を音声で操作者へ報知する聴覚的な情報であってもよい。この場合、例えば、不図示のスピーカーで操作者へ音声を出力する。
出力部８８は、変化情報を、検出結果情報として表示部３３に出力して、表示部３３に変化画像Ｃ３を表示させる。変化画像Ｃ３は、変化情報を示す画像である。変化情報は、測定条件を変化させた場合の影響度Ｖ０の変化の情報である。より具体的には、変化画像Ｃ３を表示させるための変化情報は、形状測定装置１が有する装置の測定条件の値を変化させた場合に、不適切像と評価される像の影響度Ｖ０の変化の傾向を示す情報となっている。形状測定装置１が有する装置とは、相対姿勢を変化させる第１回転部５３、第２回転部５４、及びテーブル７１（保持回転装置７）と、相対位置を変化させるＸ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、及びＺ移動部５０Ｚと、測定光Ｌの強度を変化させる投影装置８と、露出及び露光時間を変化させる撮像装置９と、などが挙げられる。図１０の例では、形状測定装置１のうち、第１回転部５３とテーブル７１（保持回転装置７）とを、形状測定装置１が有する装置としており、変化させる測定条件としては、第１回転部５３とテーブル７１との角度となっている。従って、変化情報は、第１回転部５３の角度を変化させた場合に影響度Ｖ０がどのように変化するかの情報と、テーブル７１の角度を変化させた場合に影響度Ｖ０がどのように変化するかの情報とを、不適切像と評価される像毎に含んでいる。なお、変化情報は、第１回転部５３及びテーブル７１以外の装置を、形状測定装置１が有する装置としてもよい。
図１０の例では、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件から、第１回転部５３の角度を＋５度変化させた場合と、第１回転部５３の角度を−５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合との、各影響度Ｖ０の変化の傾向を示している。具体的には、図１０の例では、影響度Ｖ４の変化の傾向を示す情報は、ケラレ像Ｐ４（図１０での「ケラレ」）についての影響度Ｖ４が、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合とに、大きくなっており、すなわち、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる可能性が高くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ４の変化の傾向を示す情報として、上方向を示す記号を表示している。また、ケラレ像Ｐ４についての影響度Ｖ４は、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とに、小さくなる、すなわち、ケラレ像Ｐ４が適切像とされる可能性が低くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ４の変化の傾向を示す情報として、下方向を示す記号を表示している。
また、影響度Ｖ３の変化の傾向を示す情報は、不適切輝度像Ｐ５（図１０での「明るさ」）についての影響度Ｖ３が、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合とに、大きくなる、すなわち、不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる可能性がさらに低くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ３の変化の傾向を示す情報として、上方向を示す記号を表示している。また、不適切輝度像Ｐ５についての影響度Ｖ３は、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とに、小さくなる、すなわち、不適切輝度像Ｐ５が不適切像とされる可能性が高くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ３の変化の傾向を示す情報として、下方向を示す記号を表示している。
また、影響度Ｖ２の変化の傾向を示す情報は、多重反射光像Ｐ３（図１０での「多重反射」）についての影響度Ｖ２が、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とに、小さくなる、すなわち、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性が高くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ２の変化の傾向を示す情報として、上方向を示す記号を表示している。また、多重反射光像Ｐ３についての影響度Ｖ２は、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合とに、大きくなる、すなわち、多重反射光像Ｐ３が適切像とされる可能性がさらに低くなっている。従って、変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ２の変化の傾向を示す情報として、下方向を示す記号を表示している。
また、影響度Ｖ１の変化の傾向を示す情報は、正反射光像Ｐ２（図１０での「正反射」）についての影響度Ｖ１が、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とのいずれにおいても、影響度Ｖ１が低くなっているため、正反射光像Ｐ２が適切像とされる可能性が高くなっている。さらに言えば、図１０の例では、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とのいずれにおいても、影響度Ｖ１は、ゼロとなっているため、検出部８６は、この場合、正反射光像Ｐ２が適切像になると判断する。従って、図１０に示す変化画像Ｃ３は、影響度Ｖ１の変化の傾向を示す情報として、○を表示している。また、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件では、影響度Ｖ１がゼロであり（適切像と判断されており）、測定条件を変化させると影響度Ｖ１が高くなる場合、×を表示してもよい。ただし、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で影響度Ｖ１がゼロより大きく、測定条件を変化すると影響度Ｖ１の値がゼロになる場合、上方向を示す記号を表示してもよい。また、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で影響度Ｖ１がゼロであり、測定条件を変化すると影響度Ｖ１の値が高くなる場合、下方向を示す記号を表示してもよい。また、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で影響度Ｖ１がゼロより大きく、測定条件を変化すると影響度Ｖ１の値が変わらない場合、下方向を示す記号を表示してもよい。
また、図１０の例では、変化画像Ｃ３は、評価結果画像Ｃ２と同じ表に表示されている。すなわち、図１０の例では、上述のように、表の一列目に、不適切像と評価される像の種類がそれぞれ表示されており、二列目に、一列目で表示された不適切像と評価される像の評価が表示されている。そして、変化画像Ｃ３は、表の三列目に、第１回転部５３を＋５度変化させた場合の、各影響度Ｖ０の変化の傾向を示す情報を表示し、表の四列目に、第１回転部５３を−５度変化させた場合の、各影響度Ｖ０の変化の傾向を示す情報を表示し、表の五列目に、テーブル７１を＋５度変化させた場合の、各影響度Ｖ０の変化の傾向を示す情報を表示し、表の六列目に、テーブル７１を−５度変化させた場合の、各影響度Ｖ０の変化の傾向を示す情報を表示している。ただし、図１０に示す変化画像Ｃ３の結果は一例である。また、以上説明したように、変化画像Ｃ３は、評価結果画像Ｃ２と同じ表で、測定チェック結果画面Ｂの中央部（検出結果報知画像Ｃ１より下方）に表示されている。ただし、評価結果画像Ｃ２と変化画像Ｃ３との表示方法や表示位置は、それに限られず任意であり、例えば評価結果画像Ｃ２と変化画像Ｃ３とが別の表になっていてもよい。
なお、変化情報は、測定条件を変化させた場合に不適切像の評価結果が変化するかを示す情報であればよく、不適切像と評価される像毎の影響度Ｖ０の変化を示す情報であることに限られない。例えば、変化情報は、測定条件を変化させた場合に、評価結果において、不適切像の有無が変化するかを示す情報であってよい。例えば、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で不適切像の候補となる像が不適切像と評価されており、測定条件を変化させた場合にその不適切像の候補となる像が不適切像でないと評価される場合には、不適切像が無くなるとして上方向を示す記号を表示する。また、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で不適切像の候補となる像が不適切像とされず、測定条件を変化させた場合に、その不適切像の候補となる像が不適切像と評価される場合には、不適切像が出現するとして、下方向を示す記号を表示する。
また、変化情報は、上方向を示す記号、下方向を示す記号に限らず、影響度Ｖ０の変化や不適切像の有無の変化を操作者へ報知することができれば、他の記号で表示されてもよい。この場合、例えば、変化情報は、上矢印や下矢印として表示されても良い。また、変化情報は、記号に限らず、文字列であっても良い。この場合、例えば、変化情報は、影響度Ｖ０の値が良くなるのであれば「改善」として、影響度Ｖ０の値が悪くなるのであれば「悪化」として表示されてもよい。また、変化情報は、色として表示されてもよい。この場合、例えば、影響度Ｖ０の値が良くなるのであれば、変化画像Ｃ３の対象箇所に緑色の表示を行い、影響度Ｖ０の値が悪くなるのであれば、変化画像Ｃ３の対象箇所に赤色の表示を行っても良い。なお、変化情報は、視覚的な情報に限らず、影響度Ｖ０の変化や不適切像の有無の変化を音声で操作者へ報知する聴覚的な情報として出力されてもよい。この場合、変化情報は、例えば、不図示のスピーカーで、操作者へ音声として出力される。また、影響度Ｖ０の変化が所定の閾値内であれば、影響度Ｖ０が変化しないことを示す記号、文字列、色などの視覚的な情報を、変化画像Ｃ３の対象箇所に表示しても良い。この場合、例えば、影響度が変化しないことを示す、−や／などの記号や、「変化なし」などの文字などを表示すればよい。また、この場合も、視覚的な情報に限らず、影響度Ｖ０が変化しないことを音声で操作者へ報知しても良い。
このように、検出結果報知画像Ｃ１と評価結果画像Ｃ２とは、評価結果に基づき表示される情報である。ただし、検出結果報知画像Ｃ１と評価結果画像Ｃ２とは、評価結果でなく、検出結果に基づき表示されてもよい。評価結果は、影響度Ｖ０に基づき評価を行ったものであるため、評価結果を用いた場合、不適切像と適切像との切り分けを、高精度で行うことができる。一方、検出結果は、解析結果データ、すなわち像の強度分布に基づき検出を行ったものであり、影響度Ｖ０を用いるものではない。従って、検出結果を用いた場合、不適切像と適切像との切り分けを、容易に行うことができる。
以下、検出結果により表示を行う点について説明する。検出結果に基づく検出結果報知画像Ｃ１は、不適切像と検出された像がある旨の情報（検出された不適切像の有無を示す情報）と、どのような不適切像が有ると検出されたのかを示す情報を表示する。また、検出結果に基づく評価結果画像Ｃ２は、不適切像とされる候補の像毎の、検出部８６による検出結果を含む情報となり、例えば多重反射光像Ｐ３が検出された場合は、×が表示され、多重反射光像Ｐ３が検出されなかった場合は、○が表示される。また、正反射光像Ｐ２が検出された場合は、×が表示され、正反射光像Ｐ２が検出されなかった場合は、○が表示される。
また、変化画像Ｃ３も、検出結果に基づき表示されてもよい。検出結果は、測定条件が変化すれば、変化する。例えば、多重反射光像Ｐ３が、現在の測定条件で不適切像として検出された場合を考える。この場合、多重反射光Ｌ３が受光面２０ａ（撮像領域ＰＬ）の範囲外の方向側（受光面２０ａの中心から離れる方向側）に入射されるように、測定条件としての光学プローブ３と被測定物Ｍの相対位置が変化すると、多重反射光Ｌ３は、受光面２０ａに入射する可能性が低くなり、撮像領域ＰＬに入らなくなる可能性が高くなる。従って、多重反射光像Ｐ３は、不適切像として検出されなくなる可能性が高くなる。このように、検出結果も、測定条件が変化すれば変化するため、変化画像Ｃ３も、検出結果に基づいて表示することが可能となる。この場合、変化画像Ｃ３を表示させるための変化情報は、形状測定装置１が有する装置の測定条件の値を変化させた場合に、検出結果において、不適切像の検出結果が変化するかを示す情報となる。例えば、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で不適切像の候補となる像が不適切像として検出されており、測定条件を変化させた場合にその不適切像の候補となる像が不適切像として検出されなくなる可能性が高くなる場合には、不適切像が無くなる可能性が高くなるとして上方向を示す記号を表示する。また、変化画像Ｃ３は、現在の測定条件で不適切像の候補となる像が不適切像として検出されず、測定条件を変化させた場合に、その不適切像の候補となる像が不適切像として検出される可能性が高くなる場合には、不適切像が検出される可能性が高くなるとして、下方向を示す記号を表示する。
また、出力部８８は、現在の測定条件の情報を、表示部３３に出力して、表示部３３に、現在の測定情報の情報を示す測定条件画像Ｄを表示させる。測定条件画像Ｄは、評価結果画像Ｃ２及び変化画像Ｃ３よりも下方に表示されており、現在の測定条件、すなわち解析を行った際に設定した測定条件の情報を示す画像である。測定条件画像Ｄは、測定条件を調整する各装置の測定条件のうち、変化画像Ｃ３において示された形状測定装置１が有する装置の測定条件のみを表示する画像である。すなわち、図１０の例では、測定条件画像Ｄは、第１回転部５３の現在の角度（６０．５）と、テーブル７１の現在の角度（３０．０）とを示している。ただし、測定条件画像Ｄは、変化画像Ｃ３において示された測定条件を調整する各装置以外の装置の測定条件についても、さらに表示してもよい。
ＯＫ画像Ｅは、測定条件画像Ｄより下方に表示されており、表示部３３の表示画像をメニュー画像Ａに戻すための表示である。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２を操作して、表示部３３の画面上で、マウスのカーソルを、ＯＫ画像Ｅに重畳させる。操作者は、ＯＫ画像Ｅにカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、ＯＫ画像Ｅを選択する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面のＯＫ画像Ｅが表示された位置をタッチすることで、ＯＫ画像Ｅを選択する。操作者が、ＯＫ画像Ｅを選択すると、出力部８８は、測定チェック結果画面Ｂから、メニュー画像Ａに表示部３３の表示を切り替える。なお、ＯＫ画像Ｅの表示位置は、任意である。
図１１は、不適切像があると評価されなかった場合の測定チェック結果画面Ｂの例を示している。図１１に示すように、不適切像が有ると評価されなかった場合、すなわち、不適切像が無いと評価された場合、出力部８８は、検出結果報知情報を、不適切像が無い旨の情報として出力する。図１１の例では、検出結果報知画像Ｃ１は、「検証用スキャンで点群に問題無いことを確認し、ティーチングを完了して下さい。」という、不適切像が検出されないことを示し、検証用スキャンによって実際の撮像画像を確認することを促す画像とする。また、評価結果画像Ｃ２は、不適切像が無いと評価されたため、全ての項目が○となっている。また、再現像Ｃ０も表示されており、不適切像が含まれない画像となっている。また、図１１に示すように、不適切像が無いと評価された場合にも、変化画像Ｃ３が表示されるが、必ずしも表示される必要はない。図１１の例では、正反射光像Ｐ２についての影響度Ｖ１が、第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、第１回転部５３を−５度変化させた場合と、テーブル７１を＋５度変化させた場合と、テーブル７１を−５度変化させた場合とのいずれにおいても、ゼロとなっており、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性が無くなっているが、現在の測定条件でも影響度Ｖ１がゼロのため、変化しない。従って、図１１の変化画像Ｃ３は、正反射光像Ｐ２の影響度Ｖ１（図１１での「正反射」）について、−を表示している。ただし、変化画像Ｃ３は、この場合に、−の代わりに○を表示してもよい。図１１の変化画像Ｃ３の表示は、他の点では、図１０と同様である。
制御部３６の処理は、以上のようになっている。以下、制御部３６を用いて測定条件を設定する際のフローを、フローチャートに基づき説明する。図１２は、本実施形態に係る測定条件を設定する際のフローを説明するフローチャートである。図１２に示すように、測定条件を設定する際、制御部３６は、設計情報取得部８０により、被測定物Ｍの設計情報を取得しておく（ステップＳ５０）。そして、制御部３６は、例えば操作者が形状測定を行うためのソフトウェアを立ち上げた場合に、出力部８８が、表示部３３にメニュー画像Ａを表示させる（ステップＳ５２）。なお、被測定物Ｍの設計情報の取得は、解析の前のタイミングであればいつでもよい。
操作者は、メニュー画像Ａが表示されたら、例えば指示画像Ａ１などを参照して、ティーチングを実施して、入力部３２を操作して測定条件を入力することで測定条件を調整して、測定条件を決定する。解析部４０は、条件取得部８２により、その調整により決定された測定条件を取得して（ステップＳ５４）、測定チェック実行が指示されたかを判断する（ステップＳ５６）。制御部３６は、操作者により、メニュー画像Ａ上の測定チェック画像Ａ３（又はＡ４）が選択されたら、測定チェック実行が指示されたと判断して（ステップＳ５６；Ｙｅｓ）、像解析実行部８４により解析結果データを算出し（ステップＳ５８）、検出部８６により検出結果と評価結果とを導出する（ステップＳ６０）。すなわち、像解析実行部８４は、図６に示す処理を実行して解析結果データを算出する。そして、検出部８６は、解析結果データに基づき、不適切像と適切像とを検出することで検出結果を導出する。また、検出部８６は、検出結果に基づき評価を行うことで、評価結果を導出する。なお、出力部８８は、像解析実行部８４及び検出部８６の処理の実行中は、メニュー画像Ａから画像を切り替えて、解析実行中である旨の画像を表示してもよいし、メニュー画像Ａに重ねるように、解析実行中である旨の画像を表示してもよい。また、解析部４０は、操作者によってメニュー画像Ａ上の測定チェック画像Ａ３（又はＡ４）が選択されない場合、すなわち測定チェックが実行されない場合（ステップＳ５６；Ｎｏ）、後述するステップＳ６８に進み、検証用スキャン実行が指示されたかを判断する。なお、このフローでは、制御部３６は、メニュー画像Ａ上で、測定チェックが実行されない場合に、検証用スキャン実行が指示されたかを判断しているが、それに限られない。すなわち、制御部３６は、測定チェックが指示されたかの判断と、検証用スキャンが指示されたかの判断とを、並行して行ってよい。言い換えれば、制御部３６は、操作者に測定チェック画像Ａ３（又はＡ４）が選択された場合に、測定チェックを実行して、操作者に検証用スキャン画像Ａ６が選択された場合に、検証用スキャンを実行すればよい。
不適切像の検出及び評価が終了したら、制御部３６は、出力部８８が、表示部３３に検出結果情報を出力して、表示部３３に測定チェック結果画面Ｂを表示させる（ステップＳ６２）。操作者は、測定チェック結果画面Ｂ上の検出結果画像Ｃを確認して、決定した測定条件を更に変化させる必要があるかを判断する。解析部４０は、測定チェック結果画面Ｂを表示させた状態で、確認終了指示がされたかを判断する（ステップＳ６４）。制御部３６は、操作者により、測定チェック結果画面Ｂ上のＯＫ画像Ｅが選択されたら、確認終了指示がされたと判断して（ステップＳ６４；Ｙｅｓ）、出力部８８により、測定チェック結果画面Ｂからメニュー画像Ａに表示を切り替え、表示部３３にメニュー画像Ａを表示させる（ステップＳ６６）。操作者は、検出結果画像Ｃにおいて、例えば不適切像が有ると評価された場合には、入力部３２を操作して、新たな測定条件を決定する。一方、操作者は、検出結果画像Ｃにおいて、例えば不適切像が無いと評価された場合には、新たな測定条件を決定しない。ただし、新たな測定条件を決定するかは、操作者の判断によるため、不適切像が有ると評価された場合に、新たな測定条件を決定しなくてもよいし、不適切像が無いと評価された場合に、新たな測定条件を決定してもよい。なお、制御部３６は、操作者によって測定チェック結果画面Ｂ上のＯＫ画像Ｅが選択されない場合、確認終了指示がされていないと判断して（ステップＳ６４；Ｎｏ）、まだ操作者が測定チェック結果画面Ｂの確認中であるとして、ステップＳ６４で確認終了指示を待つ。
制御部３６は、メニュー画像Ａを表示したら、操作者によって新たな測定条件が決定されていないかを判断する（ステップＳ６７）。制御部３６は、例えば、操作者が決定した測定条件が新たに記憶部３４に記憶された場合に、新たな測定条件が決定されたと判断する。ただし、新たな測定条件が決定されたとの判断方法は、これに限られず、任意であり、制御部３６は、例えば操作者が入力部３２に新たな測定条件を決定したことを入力した場合に、新たな測定条件が決定されたと判断してもよい。制御部３６は、新たな測定条件が決定されたら（ステップＳ６７；Ｎｏ）、ステップＳ５４に戻り、条件取得部８２により、その新たな測定条件を取得し、その後の処理を続ける。すなわち、操作者が、新たな測定条件を決定後に測定チェック画像Ａ３（又はＡ４）を選択したら、制御部３６は、その新たな測定条件で解析を行い、測定結果チェック画像Ｂを表示させる。
制御部３６は、新たな測定条件が決定されなかったら（ステップＳ６７；Ｙｅｓ）、メニュー画像Ａを表示した状態で、検証用スキャンの実行指示があるかを判断して（ステップＳ６８）、操作者に検証用スキャン画像Ａ６が選択されたら、検証用スキャンの実行指示があったと判断し（ステップＳ６８；Ｙｅｓ）、測定制御部３８が、検証用スキャンを実行して、設定された測定条件における実際の撮像画像Ｔを撮像して、被測定物Ｍの形状測定を実行する。すなわち、被測定物Ｍの点群を生成する（ステップＳ７０）。操作者は、形状測定の結果（点群）を確認して、設定された測定条件が適切かどうかを判断する。その後、制御部３６は、測定条件の決定が終了したか、すなわちティーチングが終了したかを判断する（ステップＳ７２）。制御部３６は、操作者に検証用スキャン画像Ａ６が選択されず、検証用スキャンの実行指示が無い場合（ステップＳ６８；Ｎｏ）、ステップＳ７２に進む。制御部３６は、メニュー画像Ａ上で操作者によってＯＫ画像Ａ７が選択されたら、測定条件の決定、すなわちティーチングが終了したと判断し（ステップＳ７２；Ｙｅｓ）、測定条件の設定処理を終了する。制御部３６は、メニュー画像Ａ上で操作者によりＯＫ画像Ａ７が選択されない場合、測定条件の決定、すなわちティーチングが終了していないと判断し（ステップＳ７２；Ｎｏ）、ステップＳ５２に戻り、メニュー画像Ａの表示を続ける。この場合、操作者が新たな測定条件を決定して、制御部３６が、ステップＳ５４において新たな測定条件を取得して、以降の処理を繰り返す。なお、制御部３６は、必ずしも検証用スキャンを実行させなくてもよいため、ステップＳ６８、Ｓ７０を省略してもよい。この場合、ステップＳ６６の次のステップがステップＳ７２となる。
このように、制御部３６は、条件取得部８２が取得した測定条件で解析を行った場合に、検出結果に基づく情報を、検出結果画像Ｃとして、測定チェック結果画面Ｂで表示する。この検出結果に基づく情報は、条件取得部８２が取得した測定条件で実際に撮像画像Ｔを撮像した場合に不適切像が含まれるかを、解析により導出した情報であるということもできる。従って、操作者は、検出結果画像Ｃを確認することで、測定条件が適切であるかを容易に判断することができ、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定することができる。
また、制御部３６は、解析部４０での測定チェックと、測定制御部３８での検証用スキャンとを、実行可能である。従って、操作者は、検出結果に基づく情報の確認に加え、決定した測定条件での実際の撮像画像Ｔから生成された点群を確認することで、測定条件が適切であるかを、更に高精度で判断可能である。また、制御部３６は、変化画像Ｃ３も表示する。変化画像Ｃ３は、測定条件を変化させた場合に、評価結果がどのように変化するかを示す情報である。この変化の傾向は、実際の測定と一致する可能性が高い。従って、操作者は、変化画像Ｃ３を確認することで、どのように測定条件を変化させればよいかを、容易に精度良く判断することができる。
以上説明したように、本実施形態に係る制御部３６（像解析装置）は、像解析部８３と、出力部８８とを有する。像解析部８３は、被測定物Ｍに投影される光による像を撮像した場合において被測定物Ｍの形状測定に不適切な像（不適切像）を、被測定物Ｍの設計情報と測定条件とに基づいて検出する。出力部８８は、この像解析部８３の検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する。この制御部３６は、検出結果情報、すなわち不適切像の検出結果に基づく情報を出力する。従って、この制御部３６によると、出力した検出結果情報を、他の装置、例えば表示部３３などで表示させることで、操作者が検出結果情報、すなわち検出結果画像Ｃを確認することができる。従って、操作者は、不適切像が含まれる可能性があるか適切像が含まれる可能性があるかを確認することができる。従って、制御部３６によると、操作者は、設定された測定条件が適切であるかを容易に判断することができ、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定することができる。
なお、上記実施形態において、解析装置４には、表示部３３が備えられており、出力部８８は、検出結果情報を表示部３３へ出力していたが、この構成に限られない。例えば、出力部８８は、解析装置４、４Ａに設けられた記憶部（例えば記憶部３４）へ検出結果情報を出力し、記憶部は出力された検出結果情報を記憶してもよい。この場合、解析装置４、４Ａとネットワークで接続された操作者のＰＣ（パーソナルコンピュータ）やタブレットなどの端末から記憶部にアクセスし、ネットワークを介して検出結果情報をＰＣで取得してもよい。そして、取得した検出結果情報をＰＣの表示部（ディスプレイ）に表示させてもよい。
また、像解析部８３（像解析ステップ）は、検出した不適切像を評価する。そして、出力部８８（出力ステップ）は、検出結果情報として、検出された不適切像の評価結果を、表示部３３に出力する。従って、この制御部３６によると、操作者は、検出結果画像Ｃを確認することで、設定された測定条件における不適切像の評価結果を確認して、設定条件が適切であるかをより容易に判断することができる。
また、像解析部８３は、設計情報と測定条件とに基づいて、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像のうち被測定物Ｍの形状測定に適切な像（適切像）を検出する。そして、像解析部８３は、検出した不適切像と検出した適切像との相対距離、及び検出した不適切像の輝度の少なくとも一方に基づいて、検出した不適切像を評価する。この制御部３６は、不適切像を、不適切像を形成する光の強度と、適切像との相対距離とに基づき評価するため、不適切像の適切像への影響を好適に算出して、表示部３３にその評価結果を表示させることで操作者に伝えて、操作者に設定条件が適切であるかをより容易に判断させることができる。
なお、像解析部８３は、検出した不適切像と検出した適切像との相対距離と、検出した不適切像の輝度との両方に基づき、検出した不適切像を評価することが好ましい。この制御部３６は、このようにして評価を行うことで、不適切像を高精度に評価して、不適切像の適切像への影響を好適に算出することができる。
また、像解析部８３は、測定条件を変化させた場合の不適切像の評価結果の変化を算出する。出力部８８は、測定条件を変化させた場合における不適切像の評価結果の変化を示す変化情報を、検出結果情報として表示部３３に出力する。この制御部３６は、測定条件を変化させた場合に不適切像の評価結果が変化するかを、表示部３３に表示させることで操作者に伝達することができる。従って、この制御部３６によると、操作者は、評価結果の変化を確認することで、どのように測定条件を調整すればよいかの指針を得ることができるため、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定することができる。
また、出力部８８は、検出結果情報が表示された画面、すなわち測定チェック結果画面Ｂに、像の解析結果データから再現された再現像Ｃ０を更に表示させる。また、出力部８８は、検出結果情報が表示された画面に、検出結果情報の検出に用いた測定条件で撮像装置９に撮像された、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの実際の像、すなわち撮像画像Ｔを表示させてもよい。この場合、制御部３６は、検出結果画像Ｃの表示の際に、検出結果画像Ｃの測定条件と同じ測定条件で、測定光Ｌの実際の像を撮像しておき、それを検出結果画像Ｃと同じ画面上に表示する。これにより、操作者は、実際の撮像画像Ｔを検出結果画像Ｃと共に確認することができるため、不適切像があることをさらに容易に認識することができる。なお、出力部８８は、再現像Ｃ０の代わりに撮像画像Ｔを表示させてもよいし、再現像Ｃ０に重畳するように撮像画像Ｔを表示させてもよい。
また、測定条件は、撮像装置９又は測定光Ｌを照射する投影装置８（照射部）と被測定物Ｍとの相対位置と、撮像装置９又は測定光Ｌを照射する投影装置８と被測定物Ｍとの相対姿勢と、被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度と、測定領域との、少なくとも１つを含む。測定領域は、撮像領域のうち、被測定物Ｍの形状測定に用いる領域である。この制御部３６によると、操作者がこれらの測定条件を、適切に設定することができる。
また、測定条件は、撮像装置９又は測定光Ｌを照射する投影装置８（照射部）と被測定物Ｍとの相対位置と、撮像装置９又は測定光Ｌを照射する投影装置８と被測定物Ｍとの相対姿勢との、両方を含むことが好ましい。この制御部３６によると、操作者がこれらの測定条件を、適切に設定することができる。
また、像解析部８３は、不適切像として、多重反射により生成される像（多重反射光像Ｐ３）と、正反射により生成される像（正反射光像Ｐ２）と、ケラレによる像（ケラレ像Ｐ４）と、不適切輝度像Ｐ５との、少なくとも１つを検出する。不適切輝度像Ｐ５は、一回反射された拡散反射光Ｌ１の像（拡散反射光像Ｐ１）のうち、像を形成する光の強度（又は像の輝度）が所定値より低い像であるが、一回反射された拡散反射光Ｌ１の像（拡散反射光像Ｐ１）のうち、像を形成する光の強度（又は像の輝度）が所定の範囲外である像であってもよい。制御部３６は、このような像を不適切像とすることで、不適切像を適切に検出することができ、操作者に、測定条件を適切に設定させることができる。なお、こでの所定値は、例えば、不適切輝度像Ｔ５による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定しても良いし、被測定物Ｍの設計公差に基づいて算出された値であってもよい。
また、本実施形態では、式（３）に示すように、拡散反射光Ｌ１の光線の強度の合計値である影響度Ｖ３が、閾値より小さい場合に、不適切輝度像Ｐ５であると評価していた。すなわち、検出部８６は、拡散反射光像Ｐ１の輝度が低い場合に、言い換えれば、拡散反射光Ｌ１の光線の強度が小さい場合に、不適切輝度像Ｐ５として評価していた。ただし、拡散反射光Ｌ１の光線の強度にも、例えば拡散反射光Ｌ１の光線が、撮像装置９の結像光学系２１（レンズ）内で再反射してフレアとして結像するなどの理由により、形状測定が適切に出来なくなる場合がある。従って、検出部８６は、拡散反射光Ｌ１の光線の強度が高すぎる（拡散反射光像Ｐ１の輝度が高すぎる）場合にも、不適切輝度像Ｐ５としてもよい。この場合、検出部８６は、拡散反射光Ｌ１の光線の強度（又は拡散反射光像Ｐ１の輝度）の合計値である影響度Ｖ３が、所定範囲外となる場合に、拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像（拡散反射光像Ｐ１）を、不適切輝度像Ｐ５として評価する。そして、検出部８６は、式（３）の、拡散反射光Ｌ１の光線の強度（又は拡散反射光像Ｐ１の輝度）の合計値である影響度Ｖ３が、所定範囲内である場合に、拡散反射光Ｌ１の光線で形成される像（拡散反射光像Ｐ１）を、不適切輝度像Ｐ５が無い、すなわち不適切輝度像Ｐ５が不適切像ではない、と評価する。なお、この所定範囲は、所定の上限値と所定の下限値との間の数値範囲であるが、上限値と下限値とは、不適切輝度像Ｐ５による被測定物Ｍの測定精度への影響を考慮し、操作者が設定してよい。
また、像解析部８３は、測定条件で、被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像部（撮像装置９）で撮像した場合の、像の解析結果データ（強度分布）を算出することで、不適切像を検出する。そして、像解析部８３は、解析結果データ（強度分布）に基づいて、被測定物Ｍに一回だけ反射した測定光Ｌの像（拡散反射光像Ｐ１）以外の像から、不適切像を検出する。
また、本実施形態に係る解析装置４は、制御部３６と、検出結果画像Ｃを表示する表示部３３（表示装置）とを有する。この解析装置４は、検出結果画像Ｃを表示することで、操作者に、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定させることができる。
また、本実施形態に係る形状測定装置１は、制御部３６と、操作者からの入力を受け付ける入力部３２と、被測定物Ｍに測定光Ｌを投影させる投影装置８（投影部）、および被測定物Ｍに投影された測定光Ｌの像を撮像する撮像装置９（撮像部）を有する光学プローブ３と、入力部３２への入力により、測定条件を設定する条件設定部４２と、を有する。この形状測定装置１によると、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定可能であるため、形状測定を高精度で行うことができる。
また、本実施形態に係る像解析方法は、像解析部８３による像解析ステップと、出力部８８による出力ステップとを有する。像解析ステップは、不適切像を、被測定物Ｍの設計情報と測定条件とに基づいて検出する。そして、出力ステップは、像解析ステップでの検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する。この方法によると、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定可能となる。本実施形態に係るプログラムは、この像解析方法を、解析装置４などのコンピュータに実行させる。
また、本実施形態に係る測定条件決定方法は、上記の像解析方法と、出力ステップで出力された検出結果情報に基づき測定条件を決定する測定条件決定ステップと、を有する。この測定条件決定方法によると、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定可能となる。
また、本実施形態に係る形状測定方法は、上記の測定条件決定方法と、測定条件決定ステップで決定した測定条件で、被測定物Ｍの形状測定を行う形状測定ステップと、を有する。この形状測定方法によると、適切に設定された測定条件で形状測定を行う事が可能となるため、測定精度の低下を抑制することができる。
また、制御部３６は、測定制御部３８と解析部４０の機能をハードウェアによって実現していてもよいし、これらの機能をソフトウェアによって実現していてもよい。また、制御部３６は、測定制御部３８と解析部４０の機能の一部をハードウェアによって、これらの機能の他の一部をソフトウェアによって実現していてもよい。また、制御部３６は、測定制御部３８と解析部４０の機能の一部又は全てをハードウェアによって実現する場合には、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックデバイスによって実現していてもよい。また、制御部３６は、測定制御部３８と解析部４０の機能の全てを統合して実現してもよいし、これらの一部を統合せずに実現してもよい。
（変形例）
次に、第１実施形態の変形例について説明する。以下に説明する各変形例は、測定チェック結果画面Ｂの表示内容が、第１実施形態と異なる。各変形例において、第１実施形態と共通する箇所は、説明を省略する。
図１３から図２０は、第１実施形態の変形例に係る測定チェック結果画面の例を示す図である。出力部８８は、表示部３３に、図１３に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂａにおいて、検出結果画像Ｃａを表示させる。検出結果画像Ｃａは、変化画像Ｃ３ａを有する。変化画像Ｃ３ａは、測定条件のパラメータが、第１実施形態の変化画像Ｃ３とは異なる。すなわち、出力部８８は、変化情報における測定条件のパラメータを、第１実施形態と異ならせてもよい。変化画像Ｃ３ａは、形状測定装置１が有する装置として、第１回転部５３及びテーブル７１に加え、撮像装置９を有している。そして、撮像装置９の測定条件として、露出を変化させる。ここでの露出とは、ＥＶ（Exposure Value）値である。図１３の例では、変化画像Ｃ３ａが表示する影響度Ｖ３（図１３では「明るさ」）の変化を示す情報は、露出が＋１となった場合、影響度Ｖ３が高くなるため上方向を示す記号となり、露出が−１となった場合、影響度Ｖ３が低くなるため下方向を示す記号となる。また、変化画像Ｃ３ａが表示する影響度Ｖ２（図１３では「多重反射」）の変化を示す情報は、露出が＋１となった場合、影響度Ｖ２が高くなるため下方向を示す記号となり、露出が−１となった場合、影響度Ｖ２が低くなるため上方向を示す記号となる。また、影響度Ｖ４（図１３では「ケラレ」）と影響度Ｖ１（図１３では「正反射」）とは、露出が変化しても変わらない。従って、影響度Ｖ３（図１３では「明るさ」）の変化を示す情報として、−が表示されている。このように、形状測定装置１が有する装置として撮像装置９を追加し、変化させる測定条件として露出を追加しておくことで、操作者は、より好適な測定条件を発見することが可能となる。なお、図１３の例では、形状測定装置１が有する装置として撮像装置９を追加し、変化させる測定条件として露出を追加したものであるが、形状測定装置１が有する装置は、操作者により任意に設定可能である。すなわち、形状測定装置１が有する装置として、相対姿勢を変化させる第１回転部５３、第２回転部５４、及びテーブル７１（保持回転装置７）と、相対位置を変化させるＸ移動部５０Ｘ、Ｙ移動部５０Ｙ、及びＺ移動部５０Ｚと、測定光Ｌの強度を変化させる投影装置８と、露光時間を変化させる撮像装置９との少なくともいずれか１つを含んでよい。また、変化画像Ｃ３ａが示す測定条件は、全ての測定条件を含んでいてもよいし、全ての測定条件のうち一部のみを含んでいてもよい。すなわち、変化画像Ｃ３ａが示す測定条件は、撮像装置９又は測定光Ｌを照射する投影装置８（照射部）と被測定物Ｍとの相対位置及び相対姿勢と、被測定物Ｍに照射される測定光Ｌの強度と、測定領域ＰＲと、撮像装置９の露出及び露光時間とを全て含んでよいし、少なくともいずれか１つを含んでもよい。例えば、出力部８８は、変化画像Ｃ３ａで表示する測定条件として、１つのみを表示させてもよい。
第１実施形態では、不適切像として、正反射光像Ｐ２と、多重反射光像Ｐ３と、ケラレ像Ｐ４と、不適切輝度像Ｐ５とについて評価されていた。ただし、検出部８６は、評価によって不適切像とする像は、任意であり、例えば正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５とのうちのいずれかを不適切像として検出してもよい。また、不適切像として検出する像を、これら以外に加えてもよい。例えば、評価によって不適切像とする像を、多重反射光像Ｐ３のみとする場合、出力部８８は、検出結果情報として、不適切像を多重反射光像Ｐ３のみとした場合の情報を、出力する。この場合、出力部８８は、図１４に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｂにおいて、検出結果画像Ｃｂを表示させる。検出結果画像Ｃｂは、検出結果報知画像Ｃ１ｂと、評価結果画像Ｃ２ｂと、変化画像Ｃ３ｂを有する。出力部８８は、検出結果画像Ｃｂにおいて、不適切像として、多重反射光像Ｐ３のみを表示させる。そして、出力部８８は、評価結果画像Ｃ２ｂと変化画像Ｃ３ｂとにおいて、不適切像とされる候補として、多重反射光像Ｐ３のみを表示させる。形状測定装置１は、このような場合でも、多重反射光像Ｐ３があるかを操作者に認識させることが可能であるため、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定可能となる。なお、制御部３６は、検出部８６が、正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４と不適切輝度像Ｐ５との全てを、不適切像として検出しておき、出力部８８が、それらのうちの一部（ここでは多重反射光像Ｐ３）のみを、不適切像として表示してもよい。
出力部８８は、図１５に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｃにおいて、再現像Ｃ０を表示させない点で、第１実施形態と異なる。すなわち、出力部８８は、検出結果情報に、再現像Ｃ０を表示させるための画像データを含ませなくてもよい。このように再現像Ｃ０を表示しない場合でも、他の検出結果画像Ｃが表示されているため、操作者は、不適切像があるかについて、認識することが可能である。
出力部８８は、図１６に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｄにおいて、検出結果画像Ｃｄを表示する。検出結果画像Ｃｄは、変化画像Ｃ３を有さない点で、第１実施形態とは異なる。すなわち、出力部８８は、検出結果情報に、変化情報を含ませなくてもよい。このように変化画像Ｃ３を表示しない場合でも、検出結果画像Ｃが表示されているため、操作者は、不適切像があるかについて、認識することが可能である。
出力部８８は、図１７に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｅにおいて、検出結果画像Ｃｅを表示させる。検出結果画像Ｃｅは、識別画像Ｃ４を有する点で、第１実施形態とは異なる。すなわち、出力部８８は、検出結果情報に、識別画像Ｃ４を表示させるための識別情報を含ませてよい。識別情報は、再現像Ｃ０において、不適切像を識別する情報である。さらに言えば、識別情報は、不適切像と適切像とを識別するための情報であり、不適切像が複数種類ある場合は、不適切像同士を識別するための情報である。不適切像同士を識別するための情報とは、例えば正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とが不適切像として検出された場合、いずれの不適切像が正反射光像Ｐ２であり、いずれの不適切像が多重反射光像Ｐ３であるかを示す情報である。
出力部８８は、検出部８６の評価結果と、再現像Ｃ０とに基づき、識別情報を生成する。具体的には、出力部８８は、評価結果に基づき、評価された不適切像の、再現像Ｃ０上での位置（座標）を、不適切像の種類毎に読み出す。そして、出力部８８は、再現像Ｃ０上での不適切像の位置（座標）を示す識別情報を生成する。図１７の例では、出力部８８は、識別画像Ｃ４が、再現像Ｃ０上で、不適切像を囲う楕円状の図形となるように、識別情報を生成する。さらに詳しくは、識別画像Ｃ４は、識別情報を表示する画像であり、測定チェック結果画面Ｂｅ上において、再現像Ｃ０と重畳するように表示される。操作者は、識別画像Ｃ４の楕円に囲われた箇所が、不適切像と評価された像であると認識することができる。従って、操作者は、不適切像である正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とが再現像Ｃ０上のどこにあるかを視認でき、識別画像Ｃ４に囲まれた（指し示された）不適切像と、識別画像Ｃ４に囲まれない（指し示されていない）適切像とを、識別することができる。これにより、操作者は、不適切像の位置を認識することができ、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、さらに容易に設定可能となる。
このように、出力部８８は、不適切像を囲う楕円を、識別画像Ｃ４としている。ただし、識別画像Ｃ４は、不適切像を識別可能な表示であれば、不適切像を囲う楕円に限られない。例えば、識別画像Ｃ４は、楕円以外の図形であってよく、四角形や三角形であってよい。また、識別画像Ｃ４は、不適切像を囲う図形であることに限られず、矢印など、不適切像を指し示す表示であってもよい。また、識別画像Ｃ４は、色として表示されてもよい。この場合、例えば、識別画像Ｃ４は、不適切像が表示されている領域を黄色として、不適切像以外の領域と識別可能にしてもよい。また、識別画像Ｃ４は、文字列であってもよく、例えば「不適切像」という文字列として、例えば不適切像の隣に表示されていてもよい。また、この文字列は、上記の楕円などの図形や色などと共に表示されてもよい。
また、出力部８８は、指し示す不適切像毎に、識別画像Ｃ４の表示内容を異ならせることで、不適切像同士を識別させることができる。例えば、識別画像Ｃ４は、不適切像の種類毎に、識別画像Ｃ４の形を変えてよい。この場合、例えば、正反射光像Ｐ２を楕円で囲い、多重反射光像Ｐ３を四角形で囲い、ケラレ像Ｐ４を三角形で囲うなどが可能である。また、不適切像を囲う楕円を、不適切像毎に、実線と破線とで使い分けて、識別可能としてもよい。また、識別画像Ｃ４は、色として表示されてもよい。この場合、識別画像Ｃ４は、不適切像毎に異なる色で、それぞれの不適切像に重畳するような表示であってもよい。例えば、正反射光像Ｐ２が表示されている領域を黄色とし、多重反射光像Ｐ３が表示されている領域を赤色とするなどが可能である。また、識別画像Ｃ４は、文字列であってもよい。この場合、例えば、識別画像Ｃ４は、不適切像の種類を示す注記として、例えば、「正反射光像」、「多重反射光像」、「ケラレ」などの文字を付けて、不適切像同士を識別させてもよい。また、この注記は、楕円などの図形や色などと共に表示されてもよい。不適切像の種類を示す注記と図形や色などとを両方用いる場合、図形や色は、不適切像毎に同じとしてもよい。この場合でも、不適切像の種類を示す注記によって、識別可能である。
なお、出力部８８は、評価結果に基づき、評価された適切像の再現像Ｃ０上での適切像の位置（座標）を示す情報を、識別情報を生成し、識別画像Ｃ４を、適切像を囲う楕円としてもよい。また、出力部８８は、検出結果に基づき、検出された不適切像の、再現像Ｃ０上での適切像の位置（座標）を示す情報を、識別情報を生成してもよい。また、出力部８８は、検出結果に基づき、検出された適切像の、再現像Ｃ０上での適切像の位置（座標）を示す情報を、識別情報を生成してもよい。なお、出力部８８は、再現像Ｃ０の代わりに同じ測定条件で撮像された測定光Ｌの実際の撮像画像Ｔを表示する場合においても、撮像画像Ｔに重畳するように、識別画像Ｃ４を表示させてもよい。
また、出力部８８は、図１８Ａに示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｆに示すように、識別画像Ｃ４を表示する場合は、評価結果画像Ｃ２と、変化画像Ｃ３とを表示しなくてもよい。また、この場合は、検出結果報知画像Ｃ１も表示されなくてよい。再現像Ｃ０と識別画像Ｃ４とは、不適切像の検出結果に基づく情報の画像であるといえる。従って、操作者は、識別画像Ｃ４を確認するだけで、不適切像の有無を確認することができ、それに基づき測定条件を容易に設定することができる。
また、出力部８８は、図１８Ｂに示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｆに示すように、再現像Ｃ０を表示する場合は、識別画像Ｃ４も表示しなくてもよい。操作者は、再現像Ｃ０を確認するだけで、不適切像が検出されたかを確認することができ、それに基づき測定条件を容易に設定することができる。
また、以上の説明では、再現像Ｃ０は、不適切像と適切像との両方が表示される画像であった。しかし、図１８Ｃの再現像Ｃ０ｆに示すように、再現像は、適切像を表示せず、不適切像のみを表示する画像であってもよい。この場合でも、操作者は、再現像Ｃ０ｆから、不適切像が検出されたかを確認することができ、それに基づき測定条件を容易に設定することができる。
図１８Ｃの場合、像解析部８３は、不適切像を表した画像データを生成し、出力部８８は、表示部３３に不適切像を表した画像（再現像Ｃ０ｆ）が表示されるように、検出結果情報として表示部３３に画像データを出力する。この制御部３６によると、不適切像を示す画像を操作者に伝達することができ、操作者に設定条件が適切であるかを容易に判断させることができる。ここでの不適切像を表した画像データは、検出部８６に不適切像であると検出された不適切像を表す画像データもよいし、検出部８６に不適切像であると評価された不適切像を表す画像データもよい。すなわち、検出部８６に不適切像であると検出された不適切像を表す画像データである場合、再現像Ｃ０ｆは、不適切像として、例えば正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とを表示することとなる。一方、検出部８６に不適切像であると評価された不適切像を表す画像データである場合、再現像Ｃ０ｆは、不適切像として、例えば正反射光像Ｐ２と多重反射光像Ｐ３とケラレ像Ｐ４とを表示することとなる。
また、再現像Ｃ０に不適切像と適切像との両方を含める場合、像解析部８３は、設計情報と測定条件とに基づいて、第１実施形態に示したように、不適切像に加え適切像も表した画像データを生成する。出力部８８は、表示部３３に不適切像と適切像とを表した画像（再現像Ｃ０）が表示されるように、検出結果情報として表示部３３に画像データを出力する。この制御部３６によると、不適切像と適切像とを示す画像を操作者に伝達することができ、操作者に設定条件が適切であるかをより容易に判断させることができる。
また、出力部８８は、検出結果情報として、不適切像と適切像とを識別する識別情報を、表示部３３に出力する。この制御部３６によると、識別情報を表示する識別画像Ｃ４を操作者に視認させることで、操作者に不適切像をより好適に認識させ、設定条件が適切であるかをより容易に判断させることができる。
また、出力部８８は、検出結果情報として、複数種類の不適切像同士を識別する識別情報を、表示部３３に出力する。この制御部３６によると、識別情報を表示する識別画像Ｃ４を操作者に視認させることで、操作者にどのような不適切像があるかをより好適に認識させ、設定条件が適切であるかをより容易に判断させることができる。
また、再現像Ｃ０、Ｃｆは、撮像領域ＰＲ内の不適切像を示す画像であるということができる。すなわち、像解析部８３は、撮像領域ＰＲ内の不適切像を示すデータを、画像データとして生成する。なお、撮像領域ＰＲは、測定条件において被測定物Ｍに投影された光による像が撮像される領域であるといえる。この制御部３６によると、撮像領域ＰＲ内の画像を再現像Ｃ０、Ｃｆとするため、再現像Ｃ０、Ｃｆの再現精度を高くして、操作者に設定条件が適切であるかをより適切に判断させることができる。
また、出力部８８は、図１９に示す変形例に係る測定チェック結果画面Ｂｇにおいて、切替画像Ｆをさらに表示させる。切替画像Ｆは、変化画像Ｃ３ａに表示されたように測定条件を変化させた場合の検出結果情報に切り替えるための表示である。図１９の例では、切替画像Ｆは、切替画像Ｆ１と、切替画像Ｆ２と、切替画像Ｆ３と、切替画像Ｆ４とを有している。入力部３２にマウスが含まれる場合、操作者は、入力部３２を操作して、表示部３３の画面上で、マウスのカーソルを、切替画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のいずれかに重畳させる。操作者は、切替画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のいずれかにカーソルを重畳させた状態で、マウスのボタンをクリックすることで、切替画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のいずれかを選択する。また、表示部３３がタッチパネルである場合、操作者は、表示部３３の表示画面の切替画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のいずれかが表示された位置をタッチすることで、切替画像Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のいずれかを選択する。
制御部３６は、操作者によって切替画像Ｆが選択されたら、その切替画像Ｆで指定された測定条件での検出結果情報を、検出部８６から取得する。出力部８８は、切替画像Ｆで指定された測定条件での検出結果情報を表示部３３に出力する。これにより、図２０に示すように、出力部８８は、測定チェック結果画面Ｂｇを、切替画像Ｆで指定された測定条件での検出結果情報を示す測定チェック結果画面Ｂｇに切り替える。本実施形態では、操作者に切替画像Ｆ１が選択されたら、出力部８８は、第１回転部５３を＋５度変化させた測定条件での検出結果情報を、表示部３３に表示させる。また、操作者に切替画像Ｆ２が選択されたら、出力部８８は、第１回転部５３を−５度変化させた測定条件での検出結果情報を、表示部３３に表示させる。また、操作者に切替画像Ｆ３が選択されたら、出力部８８は、テーブル７１を＋５度変化させた測定条件での検出結果情報を、表示部３３に表示させる。また、操作者に切替画像Ｆ４が選択されたら、出力部８８は、テーブル７１を−５度変化させた測定条件での検出結果情報を、表示部３３に表示させる。
図２０は、操作者に切替画像Ｆ１が選択されて、第１回転部５３を＋５度変化させた測定条件での検出結果情報を表示する測定チェック結果画面Ｂｇを示している。図２０に示すように、切替えらえた測定チェック結果画面Ｂｇは、図１９に対し、第１回転部５３を＋５度変化させた場合の、検出結果画像Ｃと、測定条件画像Ｄとを表示している。検出結果画像Ｃ、ここでは再現像Ｃ０と、検出結果報知画像Ｃ１と、評価結果画像Ｃ２と、変化画像Ｃ３とは、第１回転部５３を＋５度変化させた場合の情報に切り替わる。図２０の例では、図１９の測定条件に対し、ケラレ像Ｐ４と正反射光像Ｐ２とが不適切像でないと評価されるように切り替わっている。すなわち、図２０の検出結果報知画像Ｃ１は、「測定領域に多重反射が検出されました。」という表示を有している。また、図２０の評価結果画像Ｃ２は、図１９の評価結果画像Ｃ２に対し、ケラレ像Ｐ４（図２０では「ケラレ」）と正反射光像Ｐ２（図２０では「正反射」）とが、不適切像でないとして、○という表示となっている。また、図２０の変化画像Ｃ３においては、正反射光像Ｐ２についての影響度Ｖ１が、図２０の状態からさらに第１回転部５３を＋５度変化させた場合と、図２０の状態からさらに第１回転部５３を−５度変化させた場合と、図２０の状態からさらにテーブル７１を＋５度変化させた場合と、図２０の状態からさらにテーブル７１を−５度変化させた場合とのいずれにおいても、ゼロとなっており、正反射光像Ｐ２が不適切像とされる可能性が無くなっている。ただし、図２０に示す測定条件でも影響度Ｖ１がゼロのため、変化しないとして、−を表示している。
また、図２０においては、再現像Ｃ０において、ケラレ像Ｐ４と正反射光像Ｐ２とが不適切像として表示されていない画像となる。そして、図２０に示す測定条件画像Ｄは、第１回転部５３の角度が、６５．５度に切り替わって表示されている。また、図２０に示す画面で切替画像Ｆが選択されたら、さらに測定条件を変化させた場合の測定チェック結果画面Ｂｇに切り替わる。このように、出力部８８は、検出結果画像Ｃを表示している状態で、入力部３２に測定条件を変化させる旨の入力があった場合に、表示する検出結果情報（検出結果画像Ｃ）を、測定条件を変化させた場合の検出結果情報に切り替える。これにより、操作者は、測定条件毎の検出結果情報を容易に確認することができ、測定条件を容易に設定することができる。なお、制御部３６は、測定条件を変化させた場合の検出結果及び評価結果を、予め導出していてもよいし、測定条件を変化させる指示を受けるごとに、解析を行って検出結果及び評価結果を導出してもよい。なお、以上説明した図１３から図２０に示す変形例は、後述の第２実施形態及び第３実施形態にも適用可能である。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る解析装置４Ａは、形状測定装置１を制御する機能を有さない点で、第１実施形態と異なる。第２実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。また、第２実施形態に係る解析装置４Ａは、図１３から図２０で説明した変形例を適用することも可能であり、言い換えれば、解析装置４Ａは、図１３から図２０で説明した測定チェック結果画面Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅ、Ｂｆ、Ｂｇのいずれかを表示してもよい。
図２１は、第２実施形態に係る解析装置４Ａのブロック図である。解析装置４Ａは、入力部３２、表示部３３、記憶部３４、及び制御部３６Ａを有する。制御部３６Ａは、解析部４０を有しているが、第１実施形態の制御部３６と異なり、測定制御部３８を有していない。解析装置４Ａは、形状測定装置１と接続されていないコンピュータであるが、形状測定装置１と接続されるコンピュータであってもよい。解析装置４Ａは、測定制御部３８を有さないため、形状測定装置１を制御するものではないが、解析部４０を有しているため、第１実施形態の解析部４０と同じ処理を実行するものである。従って、第２実施形態に係る解析装置４Ａ（像解析装置）を用いても、第１実施形態と同様に、形状測定を正確に行うことができる測定条件を、容易に設定することができる。なお、この場合、解析装置４Ａとは別に、測定制御部３８を有するコンピュータが設けられる。
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態に係る解析装置４は、解析を行う際の測定条件の初期条件を、予め設定する点で、第１実施形態とは異なる。第３実施形態において第１実施形態と構成が共通する箇所は、説明を省略する。第３実施形態に係る解析装置４は、第２実施形態に示したように、測定制御部３８を有していなくてもよい。また、第３実施形態に係る解析装置４は、図１３から図２０で説明した変形例を適用することも可能であり、言い換えれば、第３実施形態に係る解析装置４は、図１３から図２０で説明した測定チェック結果画面Ｂａ、Ｂｂ、Ｂｃ、Ｂｄ、Ｂｅ、Ｂｆ、Ｂｇのいずれかを表示してもよい。
図２２は、第３実施形態に係る測定条件を設定する際のフローを説明するフローチャートである。図２２に示すように、測定条件を設定する際、制御部３６は、設計情報取得部８０により、被測定物Ｍの設計情報を取得しておく（ステップＳ５０）。そして、第３実施形態に係る制御部３６は、測定条件毎に、総合影響度Ｖを算出する（ステップＳ５０Ａ）。以下、総合影響度Ｖについて説明する。
第３実施形態に係る検出部８６は、ティーチングで操作者により決定された測定条件で解析を実行する前に、予め設定された測定条件で、図６に示す解析を実行し、解析結果データを算出する。そして、検出部８６は、その解析結果データに基づき、検出結果を導出し、図７のステップＳ３２からステップＳ３８の処理を実行して、検出結果に基づき、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を算出する。そして、検出部８６は、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に基づき、総合影響度Ｖを算出する。総合影響度Ｖは、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を全て勘案した影響度であり、影響度Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４にそれぞれ個別に重みを付けて、それらを合計した値である。検出部８６は、次の式（５）により、総合影響度Ｖを算出する。検出部８６は、予め設定された測定条件毎に、総合影響度Ｖを算出する。
Ｖ＝{１／（１＋Ｖ１）Ｗ１}・{１／（１＋Ｖ２）Ｗ２}・Ｖ３Ｗ３・Ｖ４Ｗ４
ここで、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は、それぞれ個別に設定された定数である。このように、総合影響度Ｖは、影響度Ｖ１及び影響度Ｖ２が大きいほど小さくなり、影響度Ｖ３及び影響度Ｖ４が大きいほど大きくなる。従って、総合影響度Ｖは、値が大きいほど、不適切像が有ると評価される可能性が低いことを意味する。
そして、第３実施形態に係る制御部３６は、測定条件毎の総合影響度Ｖに基づき、測定条件の初期条件を設定して（ステップＳ５０Ｂ）、メニュー画像Ａを表示する（ステップＳ５２）。制御部３６は、測定条件毎の総合影響度Ｖのうち、総合影響度Ｖが最も高くなる測定条件を、測定条件の初期条件として設定する。ステップＳ５２以降の処理は、第１実施形態と同じである。第１実施形態においては、測定条件を制御部３６が設定せず、操作者がティーチングにより決定していた。それに対し、第３実施形態では、解析により、総合影響度Ｖが最も高くなる測定条件を初期条件として設定する。従って、操作者は、不適切像があると評価される可能性の低い測定条件を、予め初期条件として取得することができる。そのため、操作者は、より容易に測定条件を設定することができる。なお、第３実施形態では、初期条件のまま測定チェックが実行されると、初期条件での検出結果が表示部３３に表示される。従って、操作者は、それぞれの影響度Ｖ０を確認することができるため、より精度良く測定条件を設定することができる。なお、第３実施形態においても、ステップＳ５４において、操作者が測定条件を設定することができるため、解析を開始する前であっても後であっても、測定条件を初期条件から変更することが可能である。
このように、第３実施形態に係る像解析部８３は、不適切像が適切像に与える影響度Ｖ０をそれぞれ加味した総合影響度Ｖを、異なる測定条件毎に算出しており、異なる測定条件のうち、総合影響度Ｖが最も低い測定条件を、測定条件の初期条件とする。従って、この制御部３６によると、デフォルトの測定条件、すなわち初期条件を適切に設定することができる。
次に、上述した形状測定装置を備えた構造物製造システムについて、図２３を参照して説明する。図２３は、構造物製造システム２００のブロック構成図である。本実施形態の構造物製造システム２００は、上記の実施形態において説明したような形状測定装置２０１と、設計装置２０２と、成形装置２０３と、制御装置（検査装置）２０４と、リペア装置２０５とを備える。制御装置２０４は、座標記憶部２１０及び検査部２１１を備える。
設計装置２０２は、構造物の形状に関する設計情報を作成し、作成した設計情報を成形装置２０３に送信する。また、設計装置２０２は、作成した設計情報を制御装置２０４の座標記憶部２１０に記憶させる。設計情報は、構造物の各位置の座標を示す情報を含む。
成形装置２０３は、設計装置２０２から入力された設計情報に基づいて、上記の構造物を作成する。成形装置２０３の成形は、例えば鋳造、鍛造、切削等が含まれる。形状測定装置２０１は、作成された構造物（測定対象物）の座標を測定し、測定した座標を示す情報（形状情報）を制御装置２０４へ送信する。
制御装置２０４の座標記憶部２１０は、設計情報を記憶する。制御装置２０４の検査部２１１は、座標記憶部２１０から設計情報を読み出す。検査部２１１は、形状測定装置２０１から受信した座標を示す情報（形状情報）と、座標記憶部２１０から読み出した設計情報とを比較する。検査部２１１は、比較結果に基づき、構造物が設計情報通りに成形されたか否かを判定する。換言すれば、検査部２１１は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する。検査部２１１は、構造物が設計情報通りに成形されていない場合に、構造物が修復可能であるか否か判定する。検査部２１１は、構造物が修復できる場合、比較結果に基づいて不良部位と修復量を算出し、リペア装置２０５に不良部位を示す情報と修復量を示す情報とを送信する。
リペア装置２０５は、制御装置２０４から受信した不良部位を示す情報と修復量を示す情報とに基づき、構造物の不良部位を加工する。
図２４は、構造物製造システム２００による処理の流れを示したフローチャートである。構造物製造システム２００は、まず、設計装置２０２が構造物の形状に関する設計情報を作成する（ステップＳ１０１）。次に、成形装置２０３は、設計情報に基づいて上記構造物を作成する（ステップＳ１０２）。次に、形状測定装置２０１は、作成された上記構造物の形状を測定する（ステップＳ１０３）。次に、制御装置２０４の検査部２１１は、形状測定装置２０１で得られた形状情報と上記の設計情報とを比較することにより、構造物が設計情報通りに作成されたか否か検査する（ステップＳ１０４）。
次に、制御装置２０４の検査部２１１は、作成された構造物が良品であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。構造物製造システム２００は、作成された構造物が良品であると検査部２１１が判定した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、その処理を終了する。また、検査部２１１は、作成された構造物が良品でないと判定した場合（ステップＳ１０５でＮｏ）、作成された構造物が修復できるか否か判定する（ステップＳ１０６）。
構造物製造システム２００は、作成された構造物が修復できると検査部２１１が判定した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、リペア装置２０５が構造物の再加工を実施し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３の処理に戻る。構造物製造システム２００は、作成された構造物が修復できないと検査部２１１が判定した場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、その処理を終了する。以上で、構造物製造システム２００は、図２４に示すフローチャートの処理を終了する。
本実施形態の構造物製造システム２００は、上記の実施形態における形状測定装置２０１が構造物の座標を高精度に測定することができるので、作成された構造物が良品であるか否か判定することができる。また、構造物製造システム２００は、構造物が良品でない場合、構造物の再加工を実施し、修復することができる。
なお、本実施形態におけるリペア装置２０５が実行するリペア工程は、成形装置２０３が成形工程を再実行する工程に置き換えられてもよい。その際には、制御装置２０４の検査部２１１が修復できると判定した場合、成形装置２０３は、成形工程（鍛造、切削等）を再実行する。具体的には、例えば、成形装置２０３は、構造物において本来切削されるべき箇所であって切削されていない箇所を切削する。これにより、構造物製造システム２００は、構造物を正確に作成することができる。
以上、添付図面を参照しながら本実施形態について説明したが、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本実施形態の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態における形状測定装置１は、保持部材５５が片持ちで光学プローブ３を保持する構成を例示したが、これに限定されるものではなく、両持ちで保持する構成としてもよい。両持ちで保持することにより、回転時に保持部材５５に生じ変形を低減することができ、測定精度の向上を図ることが可能になる。
また、上述実施形態では光学プローブ３から測定光Ｌとしてライン状の光を投影し、被測定物から反射する測定光の像を撮像しているが、光学プローブ３の形式はこれに限られない。光学プローブ３から発せられる照明光は、所定の面内に一括で照射する形式でも構わない。例えば、米国特許６０７５６０５号に記載さる方式でも構わない。光学プローブから発せられる照明光は、点状のスポット光を照射する形式でも構わない。
また、形状測定装置は、上記実施形態のように、円周方向に繰り返し形状を有しかつ円周方向とは異なる方向に延在した凹凸形状を有する形状の被測定物の測定に好適に用いることができる。形状測定装置は、繰り返し形状の１つについて、測定範囲、調光領域設定可能範囲及び調光領域を設定することで、設定した条件を他の繰り返し形状の測定に用いることができる。なお、被測定物は、円周方向に繰り返し形状を有しかつ円周方向とは異なる方向に延在した凹凸形状を有する形状に限定されず、種々の形状、例えば、繰り返し形状を備えない形状であってもよい。
なお、上記実施形態において、形状測定装置１は、光切断法を利用して、被測定物Ｍの三次元的な形状を測定する装置であったが、形状測定装置１は、光切断法を利用した装置に限られず、被測定物Ｍからの光を受光して（例えば、被測定物Ｍの画像から）被測定物Ｍの形状を測定する形状測定装置に適用することができる。例えば、縞状やドット状のパターン光を被測定物Ｍに投影した画像から被測定物Ｍの三次元的な形状を測定する既存の形状測定装置や、被測定物Ｍの画像から被測定物Ｍの二次元的な形状（寸法）を測定する既存の画像測定装置などの既存の形状測定装置に適用することができる。また、形状測定装置以外の既存の検査装置や測定装置へも適用することができる。
１ 形状測定装置
４ 解析装置
８ 投影装置（投影部）
９ 撮像装置（撮像部）
３２ 入力部
３３ 表示部
３４ 記憶部
３６ 制御部（像解析装置）
３８ 測定制御部
４０ 解析部
８０ 設計情報取得部
８２ 条件取得部
８３ 像解析部
８４ 像解析実行部
８６ 検出部
８８ 出力部
Ｂ 測定チェック結果画面
Ｃ 検出結果画像
Ｃ０ 再現像
Ｌ１ 拡散反射光
Ｌ２ 正反射光
Ｌ３ 多重反射光
Ｍ 被測定物
Ｐ１ 拡散反射光像
Ｐ２ 正反射光像
Ｐ３ 多重反射光像

Claims (34)

  1. 被測定物に投影される光による像を撮像した場合において前記被測定物の形状測定に不適切な像を、前記被測定物の設計情報と測定条件とに基づいて検出する像解析部と、
    前記像解析部の検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する出力部と、
    を備える像解析装置。
  2. 前記像解析部は、検出した前記不適切な像を評価し、
    前記出力部は、前記検出結果情報として、検出された前記不適切な像の評価結果を出力する、請求項１に記載の像解析装置。
  3. 前記像解析部は、前記設計情報と前記測定条件とに基づいて、前記被測定物に投影された測定光の像のうち前記被測定物の形状測定に適切な像を検出し、検出した前記不適切な像と検出した前記適切な像との相対距離、及び検出した前記不適切な像の輝度の少なくとも一方に基づいて、検出した前記不適切な像を評価する、請求項２に記載の像解析装置。
  4. 前記像解析部は、検出した前記不適切な像と検出した前記適切な像との相対距離と、検出した前記不適切な像の輝度とに基づき、検出した前記不適切な像を評価する、請求項３に記載の像解析装置。
  5. 前記像解析部は、前記測定条件を変化させた場合の前記不適切な像の評価結果の変化を算出し、
    前記出力部は、前記測定条件を変化させた場合における前記不適切な像の評価結果の変化を示す変化情報を、前記検出結果情報として出力する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の像解析装置。
  6. 前記像解析部は、前記測定条件を変化させた場合の前記不適切な像の検出結果の変化を算出し、
    前記出力部は、前記測定条件を変化させた場合における前記不適切な像の検出結果の変化を示す変化情報を、前記検出結果情報として出力する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の像解析装置。
  7. 前記像解析部は、前記不適切な像を表した画像データを生成し、
    前記出力部は、前記不適切な像を表した画像が表示されるように、前記検出結果情報として前記画像データを出力する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の像解析装置。
  8. 前記像解析部は、前記設計情報と前記測定条件とに基づいて、前記被測定物に投影された測定光の像のうち前記被測定物の形状測定に適切な像を表した前記画像データを生成し、
    前記出力部は、前記不適切な像と前記適切な像とを表した画像が表示されるように、前記検出結果情報として前記画像データを出力する、請求項７に記載の像解析装置。
  9. 前記出力部は、前記検出結果情報として、前記不適切な像と前記適切な像とを識別する識別情報を出力する、請求項８に記載の像解析装置。
  10. 前記出力部は、前記検出結果情報として、複数種類の前記不適切な像同士を識別する識別情報を出力する、請求項７又は請求項８に記載の像解析装置。
  11. 前記像解析部は、前記測定条件において前記被測定物に投影された光による像が撮像される撮像領域内の前記不適切な像を示すデータを、前記画像データとして生成する、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の像解析装置。
  12. 前記出力部は、前記検出結果情報を表示している状態で、入力部に前記測定条件を変化させる旨の入力があった場合に、表示する前記検出結果情報を、前記測定条件を変化させた場合の前記検出結果情報に切り替える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の像解析装置。
  13. 前記出力部は、前記検出結果情報が表示された画面上に、前記測定条件で撮像部に撮像された、前記被測定物に投影された測定光の実際の像である撮像画像を表示させる、請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の像解析装置。
  14. 前記像解析部は、前記測定条件で、前記被測定物に投影された測定光の像を撮像部で撮像した場合の、前記像の強度分布を算出することで、前記不適切な像を検出する、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の像解析装置。
  15. 前記像解析部は、前記強度分布に基づいて、前記被測定物で一回反射された前記測定光の拡散反射光の像以外の像から、前記不適切な像を検出する、請求項１４に記載の像解析装置。
  16. 前記測定条件は、前記被測定物に測定光を投影する投影部又は前記被測定物に投影された測定光を撮像する撮像部と前記被測定物との相対位置と、前記被測定物に測定光を投影する投影部又は前記被測定物に投影された測定光を撮像する撮像部と前記被測定物との相対姿勢と、前記被測定物に照射される測定光の強度と、前記撮像部の露光時間と、前記撮像部による撮像領域のうちの前記被測定物の形状測定に用いる測定領域との、少なくとも１つを含む、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の像解析装置。
  17. 前記測定条件は、前記相対位置と前記相対姿勢とを含む、請求項１６に記載の像解析装置。
  18. 前記像解析部は、前記不適切な像として、多重反射により生成される像、正反射により生成される像、ケラレによる像、及び、一回反射された拡散反射光の像のうち像を形成した光の強度が所定範囲外の像の、少なくとも１つを検出する、請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の像解析装置。
  19. 前記出力部は、前記検出結果情報を、表示装置に出力する、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の像解析装置。
  20. 請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の像解析装置と、前記検出結果情報を表示する表示装置とを有する、解析装置。
  21. 請求項２０に記載の解析装置と、
    操作者からの入力を受け付ける入力部と、
    前記被測定物に測定光を投影させる投影部、及び、前記被測定物に投影された前記測定光の像を撮像する撮像部を有する光学プローブと、
    前記入力部への入力により、前記測定条件を設定する条件設定部と、
    を有する、形状測定装置。
  22. 被測定物に投影される光による像を撮像した場合において前記被測定物の形状測定に不適切な像を、前記被測定物の設計情報と測定条件とに基づいて検出する像解析ステップと、
    前記像解析ステップでの検出結果に基づく情報である検出結果情報を出力する出力ステップと、
    を備える像解析方法。
  23. 前記像解析ステップにおいて、検出した前記不適切な像を評価し、
    前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報として、検出された前記不適切な像の評価結果を出力する、請求項２２に記載の像解析方法。
  24. 前記像解析ステップにおいて、前記測定条件を変化させた場合の前記不適切な像の評価結果の変化を算出し、
    前記出力ステップにおいて、前記測定条件を変化させた場合における前記不適切な像の評価結果の変化を示す変化情報を、前記検出結果情報として出力する、請求項２２又は請求項２３に記載の像解析方法。
  25. 前記像解析ステップにおいては、前記不適切な像を表した画像データを生成し、
    前記出力ステップにおいて、前記不適切な像を表した画像が表示されるように、前記検出結果情報として前記画像データを出力する、請求項２２から請求項２４のいずれか１項に記載の像解析方法。
  26. 前記像解析ステップにおいて、前記設計情報と前記測定条件とに基づいて、前記被測定物に投影された測定光の像のうち前記被測定物の形状測定に適切な像を表した前記画像データを生成し、
    前記出力ステップにおいて、前記不適切な像と前記適切な像とを表した画像が表示されるように、前記検出結果情報として前記画像データを出力する、請求項２５に記載の像解析方法。
  27. 前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報として、前記不適切な像と前記適切な像とを識別する識別情報を出力する、請求項２６に記載の像解析方法。
  28. 前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報として、複数種類の前記不適切な像同士を識別する識別情報を出力する、請求項２５又は請求項２６に記載の像解析方法。
  29. 前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報を表示している状態で、入力部に前記測定条件を変化させる旨の入力があった場合に、表示する前記検出結果情報を、前記測定条件を変化させた場合の前記検出結果情報に切り替える、請求項２２から請求項２８のいずれか１項に記載の像解析方法。
  30. 前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報が表示された画面上に、前記測定条件で撮像部に撮像された、前記被測定物に投影された測定光の実際の像である撮像画像を表示させる、請求項２２から請求項２９のいずれか１項に記載の像解析方法。
  31. 前記出力ステップにおいて、前記検出結果情報を、表示装置に出力する、請求項２２から請求項３０のいずれか１項に記載の像解析方法。
  32. 請求項２２から請求項３１のいずれか１項に記載の像解析方法と、
    前記出力ステップで出力された前記検出結果情報に基づき、前記測定条件を決定する、測定条件決定ステップと、を有する、
    測定条件決定方法。
  33. 請求項３２に記載の測定条件決定方法と、
    前記測定条件決定ステップで決定した前記測定条件で、前記被測定物の形状測定を行う形状測定ステップと、を有する、
    形状測定方法。
  34. 請求項２２から請求項３１のいずれか１項に記載の像解析方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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